Toz Tanesi Boyutunda Dünyanın En Küçük Bataryası İcat Edildi

Almanya’nın Chemnitz kentindeki araştırmacılar tarafından, bir toz tanesi kadar küçük bilgisayarlara sığabilecek boyutta, kendi kendine bir araya gelebilen bir batarya icat edildi.

Araştırmacıların dünyanın en küçük bataryası olduğunu ifade ettiği bataryanın, kendisini rulo pasta olarak da bilinen ‘İsviçre rulosu’ gibi bir araya getirebildiği belirtildi. Hakemli dergi Advanced Energy Materials’da yayımlanan makalede bir milimetre kareden daha küçük olduğu kaydedilen bataryanın, tek seferde küçük cihazlara saatlerce güç sağlayabildiği bildirildi.

Batarya, güç kapasitesini arıtmak için kendi kendine rulo halini alıyor

Bir elektronik çipe sığacak kadar küçük anlamına gelen ‘çip üzerinde mikro batarya’ (on-chip microbattery) olarak adlandırılan dünyanın en küçük bataryasının, birbiri üzerine yığılmış birkaç ince elektronik yüklü polimer film tabakasından ve film boyunca akım ileten elektrot sütunlarından oluştuğu ifade ediliyor. Buna ek olarak birkaç yüz mikrometre boyutundaki bataryanın, güç kapasitesini artırmak adına kendi kendine bir ‘İsviçre rulosu’ gibi silindir halini alabildiği belirtiliyor.

Üzerinde çalıştıkları katmanların oldukça ince ve kırılgan olduğunu ve bunları sarmak için gereken teknolojinin seri üretim düzeyinde mevcut olmadığını belirten Chemnitz Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, bu sebeple sıvıya daldırıldığında katmanlar arasındaki gerilimin, katmanların kendiliğinden birbirlerinin etrafında dönmesini sağladığı, ‘mikro-origami’ olarak adlandırılan kendi kendine bir araya gelme tekniğine yöneldiklerini ifade ediyor.

İsviçre rulo tasarımının tüm batarya boyutları için tipik bir tasarım olduğunu belirten araştırmacılar, örneğin Tesla bataryalarının da bir silindire sarıldığını ve bunun bir sonucu olarak normalden 28 kat daha fazla enerji depolayabildiğini belirtiliyor.

Tesla bataryaları gibi tam boyutlu bataryalarda İsviçre rulo yapısının oluşturulması için bir sarma makinesi kullanıldığını; ancak bu işlem için mikro ölçekte hiçbir aracın olmadığı ifade eden Chemnitz Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacı Dr. Minshen Zhu ise, “Hal böyle olunca da malzemenin ancak kendiliğinden uygun yapıyı oluşturmasına izin verilebilir.” şeklinde kaydediyor.

Buna ek olarak Zhu, buluşları sayesinde ince film bataryaların, bir milimetre kareden daha küçük boyutlarda olabilmesinin mümkün olabileceğini aktarıyor.

Bilim ve tıp dünyası için yeni bir dönem başlayabilir

İcat ettikleri yapının dünyanın en küçük bilgisayar çiplerine sığabileceğini ifade eden araştırmacılar, bu sayede bu bilgisayarlara 10 saate kadar güç sağlayabilen, şarj edilebilir silindirik bir enerji depolama sistemi elde edilebileceğini belirtiyor. Bu derecede küçük çiplerin hayati tıbbi cihazlar için kullanıldığını aktaran araştırmacılar; çiplerin ultra esnek elektronikler, mikro bilgisayarlar, robotik sistemler veya insan vücudunun içine giren sensörlerde de kullanılabileceğine inanıyor.

Makalelerinde Bell Yasası uyarınca bilgisayar sınıflarının her on yılda yaklaşık 100 kat küçüldüğünü belirten araştırmacılar, batarya boyutlarının küçülmesinin yeni bir mikro-bilgisayar çağının başlamasına ön ayak olabileceğini ve böylece bilim ve tıp için yeni bir dönemin başlayabileceğini ifade ediyor.

Konuya dair olarak icatlarının mikro pillerin geliştirilmesi adına bir kilometre taşı olabileceğini; ancak ekibin cihazların gelişimini optimize etmek için yapması gereken daha çok fazla şey olduğunu belirten Zhu, “Bu küçük bataryalar, mikro robotlar veya mikro implante edilebilir cihazlar için çok iyi ek güç kaynakları olabilir.” şeklinde kaydediyor.

Kaynak:  Webtekno