Pojemny akumulator wielkości ziarnka piasku
Jak zapewnić zasilanie dla miniaturowych urządzeń? Bariery technologiczne związane z rozwojem nanorobotów czy mikrodronów zostały niedawno pokonane. Za sprawą druku 3D udało się stworzyć akumulator łączący mikroskopijne rozmiary z walorami użytkowymi znacznie większych rozwiązań.
W 2011 roku Jane Chang z Uniwersytetu Kalifornijskiego poinformowała o rozpoczęciu badań nad nowymi źródłami zasilania. Zostały one sfinansowane przez DARPA, a ich celem było zbudowanie wydajnego akumulatora o wyjątkowo małych rozmiarach. W 2011 roku naukowcy pracujący nad tym wynalazkiem byli na etapie opracowywania odpowiedniego elektrolitu.
Jak się okazało - nad tego typu wynalazkiem pracował także inny zespół. Własne rozwiązanie przedstawiła niedawno grupa naukowców z uniwersytetów Harvarda i Illinois. Opracowany przez nich akumulator litowo-jonowy ma rozmiar porównywalny z ziarenkiem piasku i waży niecałe 100 mikrogramów.
Stworzenie tak małego akumulatora było możliwe dzięki drukowi 3D. Drukarka z odpowiednio precyzyjną dyszą była w stanie nałożyć na siebie 16 warstw cząsteczek tlenku litu, z których uformowano elektrody. Dzięki niej wykonano również obudowę akumulatora, a następnie wypełniono ją elektrolitem.
Nowy wynalazek ma w przeliczeniu na jednostkę masy podobną pojemność, jak stosowane obecnie akumulatory. Na pozór nie ma w tym niczego rewolucyjnego, dlaczego zatem jest tak istotny? Kluczowy jest w tym przypadku nie wzrost pojemności, co stworzenie efektywnego źródła energii o niezwykle małych rozmiarach, zachowującego parametry użytkowe - jak np. pojemność po wielokrotnym ładowaniu - porównywalne z większymi akumulatorami.
Nowy wynalazek rozwiązuje zarazem kwestię produkcji miniaturowej elektroniki. Konstruktorzy mówią nawet o źródle zasilania dla nanorobotów, jednak warto w tym miejscu zadać sobie pytanie, co z tego ma zwykły użytkownik?
Z jednej strony można mieć nadzieję, że opracowana technologia pomoże w stworzeniu niewielkich i wydajnych akumulatorów, dzięki którym nasze smartfony pozostaną smukłe, ale będą działać dłużej. Wynalazek oznacza również nowe możliwości, dotyczące np. medycyny i zasilania miniaturowych, wprowadzanych do organizmu urządzeń i robotów medycznych.
Łukasz Michalik
gadzetomania.pl
