Сегодня, когда в мире существует огромное количество заболеваний, врачам нужно постоянно следить за состоянием здоровья своих пациентов. Каждый день ходить в больницу никто не захочет, поэтому в организмы людей с серьезными проблемами со здоровьем устанавливают крошечные датчики для слежения за частотой сердечных сокращений, уровнем сахара в крови и другими показателями. Крошечные устройства нуждаются в источниках питания, но нынешние батарейки слишком большие, поэтому инженеры пытаются сделать их как можно меньше. Недавно большой прорыв в этом деле сделали немецкие ученые — они разработали источник питания, который по размерам можно сравнить с пылинкой. На создание самой маленькой батареи в мире их вдохновила, как бы странно это не звучало, кулинария.

Разработчики новой батареи хвастаются ее минимальным размером

Самая маленькая батарея в мире

По данным технологического издания New Atlas, батарея состоит из полимерных, металлических и диэлектрических материалов. Как именно работает крошечный источник питания, авторы научной работы не рассказали. Зато они в подробностях поделились тем, как они нашли способ сделать батарею минимального размера.

Крошечная батарея сравнении с крупицей соли

Технология компоновки составных частей источника питания получила название Swiss-Roll. Созвучие с бисквитным рулетом — это не случайность. Чтобы свести к минимуму размер батареи, исследователи наложили слои составных веществ на натянутую пластину. После того, как все элементы оказались на своем месте, пластину скрутили, будто это тесто с намазанным поверх вареньем. Получилось что-то вроде рулета, размер которого составляет меньше одного квадратного миллиметра.

Для чего нужны маленькие батарейки?

По словам исследователей, минимальная плотность энергии в батарее равна 100 микроватт-часам на квадратный сантиметр. Считается, что этого вполне хватит для того, чтобы питать энергией медицинские датчики для постоянного слежения за частотой сердцебиения и другими показателями пациентов. Если верить открытым источникам, это действительно так — современные кардиостимуляторы потребляют 15-40 микроватт энергии. Примерно такое же количество электрического тока должна хватать и датчикам для слежения за уровнем кислорода в крови, контролирования сахара и так далее.

Современные кардиостимуляторы потребляют минимум энергии

Помимо медицинской техники, крошечный источник питания может пригодиться в сфере создания роботов. Исследователи напомнили, что в мире уже существуют крошечные компьютеры — небольшая батарейка размером с пылинку может питать их на протяжении 10 часов. Одним из самых маленьких компьютеров в мире является устройство от компании Micro Mote, о котором мы уже рассказывали около пяти лет назад. Инженеры говорили, что он будет использоваться не только внутри устройств для слежения за здоровьем людей, но и в компонентах «интернета вещей» и даже роботах.

Крошечный компьютер Micro Mote

Пример использования батарейки

В качестве примера маленького робота можно привести созданный в 2021 году летательный аппарат для сбора информации о загрязнении окружающей среды. Разработчики из американского штата Иллинойс говорили, что созданное ими устройство по размерам сравнимо с песчинкой и его можно оснастить батареей для более длительной работы. Кажется, если американские и немецкие ученые свяжутся друг с другом, из этого проекта может выйти действительно что-то стоящее. Среди потенциальных функций крошечного летательного аппарата даже было слежение за вспышками опасных заболеваний, что на данный момент очень актуально. Подробнее об этом проекте можете почитать тут.

Самый маленький летательный аппарат

Крошечная батарея может стать еще лучше

Создание крошечной батареи это хорошо, но на данный момент не ясно, насколько хорошо она работает. У скручивания компонентов в «рулет» могут быть побочные эффекты вроде небольшого срока службы и так далее. Но инженеры прекрасно понимают, что на данный момент технология недостаточно проверена и намерены продолжить работу над ее улучшением.

Созданная нами технология обладает огромным потенциалом, поэтому в будущем мы сможем создать гораздо более мощные микробатареи, — поделился руководитель проекта Оливер Шмидт (Oliver Schmidt).

Также нужно надеяться, что новая батарея будет как можно более безопасной для окружающей среды. Ведь нынешние аккумуляторы (не все) отравляют окружающую среду и поэтому их категорически не рекомендуется выбрасывать в мусорное ведро — правильнее сдать в пункты, которые есть во многих торговых центрах.