تأمین انرژی میکرو روبات‌ها و دستگاه‌های پزشکی تسهیل می‌شود
تاریخ انتشار: ۲۵ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۵۰۱۴۳
به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، باتری‌های میکرو، پتانسیل باورنکردنی برای تامین انرژی میکرو دستگاه‌ها، میکروروبات‌ها و دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت را دارند. با این حال، آنها تاکنون آن چنان که باید کارآمد نبوده‌اند، زیرا فاقد قدرت بودند. اکنون، محققان دانشگاه ایلینویز Urbana-Champaign یک میکروباتری ولتاژ بالا ایجاد کرده‌اند که با طراحی باتری‌های موجود بی نظیر است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
**فعال کردن ظرفیت انرژی دستگاه‌های کوچکتر
پاول براون مدیر آزمایشگاه تحقیقات مواد، استاد علوم و مهندسی مواد گفته است که «ما برای فعال کردن پتانسیل کامل دستگاه‌های ریزمقیاس، با بهبود معماری الکترود و ارائه طرح‌های نوآورانه باتری، به باتری‌های کوچک قدرتمندی نیاز داریم.»
بیشتر بخوانید:
تغییرات اقلیمی چالشی جدی برای توسعه قدیمی‌ترین روش تولید انرژی تجدیدپذیر در جهان
یکی از مشکلاتی که محققان باید بر آن غلبه می‌کردند این بود که با کوچکتر شدن باتری‌ها، بسته‌بندی بر حجم و جرم باتری غالب می‌شود، در حالی که ناحیه الکترود کوچکتر می‌شود و در نتیجه انرژی و قدرت کاهش می‌یابد. برای غلبه بر این مشکل، تیم فناوری بسته بندی جدیدی را توسعه داد که از کلکتور‌های جریان ترمینال مثبت و منفی به عنوان بخشی از خود بسته بندی استفاده می‌کرد. نتیجه میکروباتری‌های کوچکی بود که هنوز ولتاژ کاری بالایی تولید می‌کردند. تا به امروز، معماری‌های الکترود و طرح‌های سلولی در مقیاس میکرونانو به طرح‌های متراکم توان محدود شده‌اند که به قیمت تخلخل و چگالی انرژی حجمی بوده است. کار ما برای ایجاد یک منبع انرژی در مقیاس کوچک که هم چگالی توان بالا و هم چگالی انرژی حجمی را نشان می‌دهد موفق بوده است.»
**توسعه شکاف را پر می‌کند
محققان خاطرنشان کردند که این توسعه بخش‌ها و صنایع بسیاری را گرد هم می‌آورد. این کار شکاف دانش را در تقاطع شیمی مواد، الزامات منحصر به فرد تولید مواد برای پیکربندی میکروباتری‌های مسطح با انرژی متراکم، و نانو میکروالکترونیک کاربردی که به یک منبع برق با ولتاژ بالا را پر می‌کند.
از نظر کاربردها، یکی از موارد مهم می‌تواند نیرو دادن به میکروربات‌های کوچک شده به اندازه حشره باشد، آن هم برای به دست آوردن اطلاعات ارزشمند در طول بلایای طبیعی، مأموریت‌های جست‌وجو، نجات و در محیط‌های خطرناکی که دسترسی مستقیم انسان غیرممکن است.
جیمز پیکول، دستیار، گروه مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی، دانشگاه پنسیلوانیا معتقد است که «ولتاژ بالا برای کاهش بار الکترونیکی که یک میکروروبات باید حمل کند، مهم است. این بدان معناست که این باتری‌ها پیشرفت‌هایی را در سطح سیستم فراتر از انرژی خود را ممکن می‌سازند تا روبات‌های کوچک بتوانند طولانی‌تر سفر یا اطلاعات مهم‌تری را برای اپراتور‌های انسانی ارسال کنند».
**باتری‌هایی به کوچکی گرد و غبار
محققان برای مدت طولانی روی میکرو باتری‌ها کار کرده‌اند و قبل از تولید باتری‌هایی کوچک که به‌عنوان «گرد و غبار هوشمند» استفاده می‌شوند، با این دستگاه‌ها به موفقیت دست یافته‌اند. در آگوست سال ۲۰۲۲، گروهی از محققان در دانشگاه صنعتی کمنیتس آلمان، میکروباتری‌هایی به اندازه دانه‌های برنج ساختند. آنها ادعا کردند که اختراعشان می‌تواند در آینده برای تقویت برنامه‌های کاربردی پیشرفته IoT (اینترنت اشیا) مانند ریزحسگر‌های هوشمند و دستگاه‌های محاسباتی در مقیاس میلی متری از طریق چیزی که آنها را غبار هوشمند می‌نامند، استفاده شود.
این نوع «گرد و غبار» شامل دستگاه‌هایی در مقیاس میکرو و نانو است که در همه جا از جمله شهرها، کارخانه‌ها و جنگل‌ها توزیع می‌شوند. آنها برای نظارت بر تغییرات مختلف در اطراف ما در زمان واقعی خدمت می‌کنند.
انتهای پیام/۱۱۰/
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: محققان باتری فناوری دستگاه ها باتری ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۵۰۱۴۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تلاش امریکا برای ذخیره انرژی با تولید باتری‌های سدیم‌یونی
باتری‌های سدیم یونی آمریکایی پس از گذشت دو سال از معرفی و عبور از تست‌های فراوان، از مرحله آزمایشگاهی خارج و وارد خط تولید شدند.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، دو سال پیش یک شرکت آمریکایی پیشگام در تولید باتری‌های سدیم یونی، مشغول آماده‌سازی باتری‌های سدیمی با فرمول ویژه برای تولید انبوه شد. این شرکت که کمی از برنامه‌ریزی‌های اولیه خود عقب مانده بود، از آغاز رسمی تولید باتری‌های سدیمی با قابلیت شارژ سریع و عمر طولانی به‌عنوان جایگزینی جذاب در بازی ذخیره انرژی خبر داد.
مزایای سدیم نسبت به لیتیوم در باتریهافراوانی سدیم در سیاره زمین بین ۵۰۰ تا هزار برابر بیشتر از لیتیوم است و تأمین آن نیازی به شیوه‌های استخراج آسیب‌رسان لیتیوم ندارد. از سوی دیگر باتری‌های سدیم یونی به‌طور کامل از موادی شامل آلومینیوم، آهن و منگنز ساخته شده‌اند که به‌وفور در دسترس هستند. مواد شیمیایی این باتری‌ها را می‌توان از طریق یک زنجیره تأمین داخلی قابل اعتماد مستقر در ایالات متحده و عاری از اختلالات ژئوپلیتیکی تهیه کرد، حال آن‌که این موضوع برای مواد رایج در باتری‌های لیتیوم یونی مانند کبالت و نیکل صدق نمی‌کند.
فناوری یون سدیم در سال‌های اخیر به‌عنوان یک وسیله ذخیره‌سازی انرژی قابل اعتمادتر و بالقوه ارزان‌تر مورد توجه قرار گرفته است و هرچند چگالی انرژی آن از یون لیتیوم عقب‌تر است، مزایایی مانند دوچرخه‌سواری سریع‌تر، طول عمر بیشتر و استفاده نهایی ایمن‌تر و غیرقابل اشتعال، آن را به یک جایگزینی جذاب برای باتری‌های لیتیومی به‌ویژه در استفاده‌های ثابت مانند مرکز داده و ذخیره‌سازی پشتیبان شارژر ماشین‌های برقی تبدیل کرده است.
سازنده آمریکایی یکی از اولین عملیات‌های تولید عمده در سطح جهانی را راه‌اندازی کرده و آغاز تولید رسمی خود را در کارخانه تولیدی خود در هلند میشیگان جشن گرفته است که اولین خط تولید باتری‌های سدیم یونی در مقیاس تجاری در ایالات متحده محسوب می‌شود.
برقی شدن اقتصاد به توسعه و تولید راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی جدید و ابتکاری وابسته است و باتری‌های سدیم یونی جایگزین منحصربه‌فردی برای یون لیتیوم با قدرت بالاتر، شارژ مجدد سریع‌تر، چرخه عمر طولانی‌تر و شیمی کاملاً ایمن‌تر و پایدارتر ارائه می‌دهند.
این باتری‌ها بدون استفاده از مواد معدنی متضاد یا مواد با اثرات زیست‌محیطی مشکوک ارائه می‌شود و ۱۰ برابر سریع‌تر از باتری‌های لیتیوم یونی شارژ و دشارژ می‌شوند. این امر باتری‌ها را به رقیب اصلی برای فرازونشیب‌های ذخیره‌سازی برق پشتیبان تبدیل می‌کند. چگالی باتری‌های سدیم یونی بیش از دو برابر چگالی انواع لیتیوم یونی هستند که این ویژگی با پاسخ‌گویی بهتر به نیازهای خودروهای الکتریکی همراه است.
محل مصرف باتری‌های سدیم یونیهوش مصنوعی در دنیای امروز بسیار تشنه انرژی شده است، بنابراین شرکت یادشده مقصد اولیه تولیدات خود را مراکز ذخیره‌سازی داده‌های هوش مصنوعی عنوان کرده است که باتری‌های با چرخش سریع یک ابزار مدیریت انرژی ضروری در آنها محسوب می‌شود.
این شرکت قصد دارد اولین تحویل محصول خود را در ماه ژوئن داشته باشد و در آینده تمرکز خود را به سایر بازارهای برق صنعتی گسترش دهد. شارژ سریع خودروهای برقی و مخابرات از دیگر اهداف این شرکت هستند.
حقوق کدام یک از ایثارگران در سال ۱۴۰۳ افزایش داشت؟