แบตเตอรี่ที่เล็กที่สุด

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้สร้างแบตเตอรี่ที่เล็กที่สุดในโลก มันเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่ละด้านมีขนาด 2 มิลลิเมตร ความจุพลังงานของมันเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับไมโครชิปขนาดเล็กได้

สามารถผลิตแบตเตอรี่ขนาดเล็กได้โดยใช้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น:

• การพิมพ์ภาพด้วยแสงแบบ 2 มิติ
• การพิมพ์หินโฮโลแกรมสามมิติ

ด้วยการใช้เทคโนโลยีทั้งสองนี้ นักวิจัยสามารถเพิ่มพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดและปรับตำแหน่งการวางอิเล็กโทรดให้เหมาะสมยิ่งขึ้นได้

เพื่อทดสอบแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่สุด จึงได้สร้างวงจรไฟฟ้าแบบง่ายๆ ขึ้น โดยประกอบด้วยหลอด LED สีแดงและแบตเตอรี่ หลอดไฟยังคงสว่างได้นาน 10 วินาทีหลังจากชาร์จซ้ำ 200 ครั้ง ความจุเริ่มฟื้นตัวขึ้น 88% จากระดับเริ่มต้น นี่เป็นผลลัพธ์ที่ดีมาก

แบตเตอรี่ชนิดนี้สามารถนำไปใช้ที่ไหนได้บ้าง?

สิ่งประดิษฐ์ที่คล้ายกันนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์วิทยุได้ ตัวอย่างเช่น:

• การปลูกถ่ายอวัยวะ
• กลไกขับเคลื่อน
• เซ็นเซอร์ไร้สาย

นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ จากสหรัฐอเมริกา เราได้ทุ่มเทอย่างหนักเพื่อสร้างเซลล์พลังงานขนาดจิ๋วที่เล็กกว่าเดิม ขั้วบวกออกไซด์ดีบุกมีความยาว 100 นาโนเมตรและกว้าง 10 นาโนเมตร ส่วนขั้วลบลิเธียมมีความยาวเพียงไม่ถึง 3 มิลลิเมตร และบรรจุอยู่ในอิเล็กโทรไลต์เหลวที่มีการแตกตัวเป็นไอออน

ข้อดีหลักของแบตเตอรี่นี้:

• ความกะทัดรัด
• ผ่อนปรน.
• ประสิทธิภาพดี แต่มีศักยภาพในการพัฒนาให้ดียิ่งขึ้น

ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะสร้างแบตเตอรี่ที่มีขนาดเท่าอนุภาคนาโน

นอกจากแบตเตอรี่ขนาดเล็กสองก้อนนี้แล้ว ยังมีการพัฒนาอีกอย่างหนึ่งโดยศาสตราจารย์ร่วมชาวอเมริกันชื่อ แจ ควอน นี่คือ... องค์ประกอบพลังงานนิวเคลียร์และมีพื้นฐานมาจากการสลายตัวของไอโซโทปรังสี แหล่งพลังงานนี้มีขนาดประมาณเหรียญเล็กๆ การใช้แหล่งพลังงานนี้ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์

ตัวนำในนวัตกรรมนี้อยู่ในสถานะของเหลว ดังนั้นโครงสร้างภายในจึงไม่ได้รับความเสียหายจากรังสี

ในอนาคตอันใกล้ นักวิจัยจะพัฒนาแหล่งพลังงานนี้ให้ดียิ่งขึ้น โดยเพิ่มกำลังการผลิตและลดขนาดลง นอกจากนี้พวกเขายังวางแผนที่จะทดสอบกับวัสดุอื่นๆ อีกด้วย

ในอนาคตอันใกล้ แบตเตอรี่ประเภทนี้จะสามารถนำไปใช้ในโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป เครื่องเล่น MP3 และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ ได้

แม้แต่แบตเตอรี่ขนาดเล็กที่สุดก็สามารถใช้งานได้นานหลายร้อยปี!

หลักการทำงาน

มันคล้ายกับแผงโซลาร์เซลล์ ก๊าซกัมมันตรังสีหรือทริเทียมจะปล่อยกระแสอิเล็กตรอนออกมา ซึ่งจะถูกจับไว้บนแผ่นซิลิคอนแล้วถ่ายโอนไปยังขั้วไฟฟ้า

สารกัมมันตรังสีจะสลายตัวภายใน 12.5 ปี ซึ่งหมายความว่าเราสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ตลอดช่วงเวลานั้น!

นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมายก่อนที่จะประสบความสำเร็จ การดักจับลำอิเล็กตรอนนั้นยากมาก เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ พวกเขาต้องสร้างกับดักซิลิคอนที่มีรูปร่างคล้ายวงเล็บปีกกาสามมิติที่ไม่แบนราบ ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนสามารถบินเข้าไปในหลุมหรือร่องพิเศษได้ ร่องเหล่านี้มีความลึก 40 ไมครอนและมีขนาดใหญ่ถึง 1 ไมครอน ซึ่งช่วยให้สามารถรวบรวมลำอิเล็กตรอนที่กระจายตัวด้วยร่องจำนวนมากได้

ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยหลายท่านจึงได้สร้างแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่สุดขึ้นมา! และในอนาคตอันใกล้ แบตเตอรี่นี้จะพร้อมจำหน่ายให้ผู้ใช้ทั่วไปได้ใช้!