www.188betkr.com 讯计算机小型化的趋势一直持续着,感测器等设备缩小至近似尘埃尺寸的「智慧微尘(SmartDust)」技术的概念构思源自于1990年代,至今持续发展,但仍未脱离开发黎明期。而造成超小型设备实用化的最大障碍在于片上电池的小型化极为困难。德国开姆尼茨工业大学(TUC)为了展现如何在亚毫米(Submillimeter)等级实现电池驱动的「智慧微尘」应用,制作了世界上最小的电池原型。研究结果发表在《高级能源杂志》上。
超小型电池的制造与日常使用的电池有很大不同,例如具有高能量密度的钮扣电池等小型电池系以湿化学方法进行制造。然而采用此类标准技术制造的片上微型电池虽可实现优异的能量与功率密度,但安装面积大幅超过1mm2。而开姆尼茨工业大学的目标在于设计出小于1mm2,可集成于芯片上且具有至少100μWh/cm2能量密度的电池。
在这项研究中,研究团队采用了「瑞士卷」与「微型折纸」的制法进行电池的制造。此方式类似于特斯拉大规模制造电动车用电池的制程,透过在晶圆表面连续涂覆聚合物材料、金属材料、介电材料的薄层,制作出具有独特张力的层状系统,并通过剥离薄层,产生机械张力,自动卷回形成卷状,因此无需外力即可制作自行卷回式圆柱型微型电池。此外,此项方法与既有芯片制造技术兼容,可在晶圆上制造高通量的微型电池。
研究团队也利用此方法制造了一款可为世界上最小的计算机芯片提供约10小时电力的充电式微型电池。他们认为,这种电池有望在物联网(IoT)、小型医疗用植入物、微型机器人系统、超柔性电子产品等领域中发挥极大的应用潜力。
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