Các nhà khoa học người Mỹ từ Đại học Illinois đã tạo ra cục pin nhỏ nhất. Đó là một tấm hình chữ nhật, mỗi cạnh dài 2 mm. Dung lượng năng lượng của nó đủ để cung cấp năng lượng cho một vi mạch thu nhỏ.
Việc sản xuất pin nhỏ hoàn toàn khả thi nhờ các công nghệ như:
- Công nghệ quang khắc 2D.
- Công nghệ in thạch bản ba chiều (3D holographic lithography).
Bằng cách sử dụng hai công nghệ này, các nhà nghiên cứu đã có thể tăng diện tích bề mặt của các điện cực và tối ưu hóa vị trí đặt chúng.
Để thử nghiệm loại pin nhỏ nhất, một mạch điện đơn giản đã được chế tạo. Mạch này bao gồm một đèn LED đỏ và một cục pin. Bóng đèn sáng được trọn vẹn 10 giây sau 200 chu kỳ sạc. dung tíchTỷ lệ này đã tăng từ con số ban đầu lên 88%. Đây là một kết quả rất tốt.
Loại pin này có thể được sử dụng ở đâu?
Một phát minh tương tự có thể được áp dụng trong thiết bị vô tuyến. Ví dụ:
- Cấy ghép.
- Cơ cấu truyền động.
- Cảm biến không dây.
Các nhà khoa học khác đến từ Hoa Kỳ Chúng tôi đã nỗ lực hết sức để sản xuất một loại pin năng lượng thu nhỏ hơn nữa. Anode oxit thiếc có chiều dài 100 nanomet và chiều rộng 10 nanomet. Cathode lithi chỉ dài chưa đến 3 mm và được đặt trong chất điện phân lỏng có khả năng ion hóa.
Những ưu điểm chính của loại pin này:
- Tính nhỏ gọn.
- Xoa dịu.
- Hiệu suất tốt, có tiềm năng cải thiện.
Trong tương lai, các nhà khoa học dự định tạo ra một loại pin có kích thước bằng hạt nano.
Bên cạnh hai viên pin nhỏ này, còn có một phát minh khác của một phó giáo sư người Mỹ tên là Jae Kwon. Đó là yếu tố năng lượng hạt nhânNguồn năng lượng này dựa trên sự phân rã của một đồng vị phóng xạ. Kích thước của nó chỉ bằng một đồng xu nhỏ. Việc sử dụng nguồn năng lượng này hoàn toàn an toàn.
Vật liệu dẫn điện trong thiết kế này ở trạng thái lỏng. Do đó, cấu trúc mạng tinh thể bên trong không bị hư hại do bức xạ.
Trong tương lai gần, các nhà nghiên cứu sẽ nâng cấp nguồn năng lượng này, tăng công suất và giảm kích thước. Họ cũng có kế hoạch thử nghiệm nó với các vật liệu khác.
Sắp tới, loại pin này có thể được sử dụng trong điện thoại, máy tính xách tay, máy nghe nhạc MP3 và các thiết bị di động khác.
Ngay cả viên pin nhỏ nhất cũng có thể hoạt động được vài trăm năm!
Nguyên lý hoạt động
Nó tương tự như một tấm pin mặt trời. Khí phóng xạ hoặc triti phát ra một dòng electron, được thu giữ trên một tấm silicon và sau đó truyền đến các điện cực.
Thời gian phân rã của một chất phóng xạ là 12,5 năm. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể hoạt động mà không cần pin trong suốt khoảng thời gian đó!
Các nhà khoa học đã phải trải qua vô số khó khăn trước khi thành công. Việc thu giữ chùm electron vô cùng khó khăn. Để đạt được điều này, họ phải tạo ra một bẫy silicon có hình dạng như một dấu ngoặc nhọn 3D không phẳng. Điều này cho phép các electron bay vào các hố hoặc rãnh đặc biệt. Các rãnh này sâu 40 micron và rộng tới 1 micron. Điều này cho phép thu thập các chùm electron lan rộng với số lượng rãnh lớn.
Như vậy, nhiều nhà nghiên cứu đã tạo ra được viên pin nhỏ nhất! Và trong tương lai gần, nó sẽ sớm đến tay người dùng phổ thông!
