世界上(shàng)最小(xiǎo)的微型計(jì)算(suàn)機芯片

        直徑和(hé)一粒灰塵差不多(duō)，卻能給微型計(jì)算(suàn)機芯片供電(diàn)10小(xiǎo)時(shí)。

      沒錯，這就是目前世界上(shàng)最小(xiǎo)的電(diàn)池，體(tǐ)積比鹽粒還(hái)要小(xiǎo)。

但(dàn)不要低(dī)估了這個(gè)“小(xiǎo)家(jiā)夥”。

它的出現，可(kě)以說是為(wèi)微型電(diàn)子設備供電(diàn)難的問題打開(kāi)了一個(gè)新出口。

要知道(dào)，現在世界上(shàng)最小(xiǎo)的計(jì)算(suàn)機已經可(kě)以縮小(xiǎo)到1立方毫米以內(nèi)，應用前景非常廣泛，比如放置微型傳感器(qì)到人(rén)體(tǐ)內(nèi)檢測氧氣水(shuǐ)平、查看術(shù)後恢複情況等等。

但(dàn)是過去的微型電(diàn)池要麽輸出功率不夠高(gāo)，要麽對使用環境存在限制(zhì)，要麽做(zuò)得(de)不夠小(xiǎo)。

而如上(shàng)提到的這個(gè)世界最小(xiǎo)電(diàn)池，能夠将這些(xiē)問題一網打盡。

它采用類似于特斯拉電(diàn)池的卷繞式工藝，把電(diàn)池的最小(xiǎo)能量密度提升到每平方厘米100微瓦時(shí)。

目前這項研究成果發表在了《先進能源材料》上(shàng)，研究團隊來(lái)自德國開(kāi)姆尼茨工業大(dà)學。

像瑞士卷一樣的電(diàn)池

這次的研究主要有(yǒu)兩方面突破。

第一是采用類似于瑞士卷的結構設計(jì)，以此提升電(diàn)池能量密度。

第二是可(kě)以在1mm的芯片上(shàng)與其他電(diàn)路集成，也就是片上(shàng)電(diàn)源。

換句話(huà)來(lái)說，就是要在夠小(xiǎo)的同時(shí)，性能還(hái)要夠精悍。

因此，研究人(rén)員想到了近兩年大(dà)火(huǒ)的卷繞式工藝電(diàn)池。

它能夠在有(yǒu)限的空(kōng)間(jiān)裏，容下更多(duō)的電(diàn)池材料。

此前特斯拉電(diàn)池便采用了類似工藝，讓“4680無極耳電(diàn)池”實現了5倍的電(diàn)能提升，續航增加16%，提高(gāo)到6倍功率。

這也有(yǒu)别于過去常采用堆疊式、電(diàn)極柱工藝的微電(diàn)池，它們都很(hěn)難将電(diàn)池大(dà)小(xiǎo)縮小(xiǎo)到1mm以下，而且電(diàn)池能量密度也不夠高(gāo)。

因為(wèi)這種要把晶片材料卷曲起來(lái)的辦法，對材料的韌性要求會(huì)更高(gāo)。

為(wèi)此，該研究團隊将聚合物材料、金屬、介電(diàn)材料層逐一塗抹到晶片表面上(shàng)，最終制(zhì)成了一種延展性更強的材料

就在不久前他還(hái)研發出了世界上(shàng)最小(xiǎo)的微電(diàn)子導管，可(kě)以用于微創手術(shù)，對消除血栓、靶向用藥具有(yǒu)深遠意義。

MinshenZhu為(wèi)本項研究的通(tōng)訊作(zuò)者之一，他博士畢業于香港城市大(dà)學，目前在奧利弗教授實驗室工作(zuò)。

另一位通(tōng)訊作(zuò)者為(wèi)中科院長春應化所研究員朱峰。他本科畢業于吉林大(dà)學物理(lǐ)系，之後于中科院長春應化所高(gāo)分子物理(lǐ)專業攻讀博士。