Ученые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники будущегоУченые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники будущего
Загрузка. Пожалуйста, подождите...
Только не любив, можно отпустить,
Только видя смерть, научиться жить
Внимание! Данный материал, а именно
«Ученые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники будущего»
, предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.
Группа ученых из Института твердого тела и исследований материалов Лейбница (Leibniz Institute for Solid State and Materials Research) в Дрездене , Германия, возглавляемая профессором Оливером Г. Шмидтом (Professor Oliver G Schmidt), разработала достаточно мощный микросуперконденсатор, толщиной всего в несколько нанометров. Применение таких суперконденсаторов в качестве источника электропитания электроники позволит разработать и начать производство мобильных телефонов, портативных компьютеров, камер значительно меньших размеров, веса и толщины, нежели они имеют в настоящее время. Крошечный суперконденсатор имеет размеры менее половины сантиметра с каждой стороны и сделан из гибкого материала, что открывает возможность его применения в гибкой и эластичной электронике.
В настоящее время одним из самых узких мест при создании портативных электронных устройств являются их источники питания, в качестве которых по традиции используются литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторные батареи. Эти аккумуляторы имеют достаточно большие размеры и вес, а их конструкция не допускает изгибов и приложения механических напряжений.
Альтернативой аккумуляторным батареям являются суперконденсаторы - конденсаторы большой емкости с малыми токами собственной утечки, они обладают схожими с аккумуляторным батареями значениями электрической емкости и имеют еще целый ряд положительных отличительных черт. Обычно электроды суперконденсаторов изготавливаются из графена, других форм углерода или токопроводящих полимерных материалов и, в большинстве случаев, эти материалы и технологии производства являются весьма дорогостоящими.
Немецкие исследователи, создавая свой малогабаритный суперконденсатор, пошли не по традиционному пути. В качестве альтернативного материала электродов они использовали диоксид марганца, материал, безвредный для окружающей среды, достаточно распространенный в природе и потому менее дорогой, нежели другие материалы. Однако, диоксид марганца имеет достаточно низкую электропроводность, в его естественном виде он достаточно хрупок и недостаточно прочен. Ученые преодолели все эти проблемы, испаряя материал с помощью электронного луча и осаждая его на поверхность основания в виде тончайшей гибкой пленки. Затем, для улучшения электропроводности, в эти пленки были включены очень тонкие слои золота, хотя допускается использование для этого и других металлов.
Испытания получившихся суперконденсаторов показали, что этот крошечный гибкий источник электропитания может эффективно и быстро запасать и отдавать энергию, обеспечивая значение плотности хранения энергии, превышающее значения аналогичных показателей других современных суперконденсаторов.
"Наша технология может быть использована совместно со многими другими технологиями, применяемыми для миниатюризации электронных устройств, а процесс производства суперконденсаторов с электродами из диоксида марганца полностью совместим с существующими технологиями изготовления полупроводниковых приборов. Это позволит, в случае необходимости, встраивать источники питания прямо в чипы микросхем, делая эти микросхемы или системы-на-чипе полностью энергонезависимыми" - рассказывает доктор Ченглин Ян (Dr Chenglin Yan), глава исследовательской группы.
"Создавая наши суперконденсаторы, мы преследовали цель получения миниатюрного устройства с высокой плотностью хранения энергии при крайне низкой его стоимости. Использование золота делает эту технологию более дорогой, но мы сейчас рассматриваем вариант его замены более дешевым металлом, к примеру, чистым марганцем. Такая замена позволит нашему устройству проникнуть на широкий рынок и выдержать жесткую конкуренцию со стороны других технологий производства миниатюрных источников энергии для электроники".
Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.