Нови чипове ще елиминират батерията в джаджите

Ръководителят на екипа Кери Пинт експериментира с новия суперкондензатор от порест силиций и графен
(снимка: Joe Howell/Vanderbilt)

Нови чипове може да елиминират батериите за мобилни устройства. Учени от университета Вандербилт в Нашвил, Тенеси обещават по-леки, по-тънки и по-евтини смартфони и таблети, които работят без познатите в момента литиево-йонни или други типове батерии.

Електрическият заряд в бъдещите устройства ще се съхранява директно в чиповете. Изследователите са създали т.нар. суперкондензатор от силиций – материал, който се използва широко в полупроводниковата индустрия за направата на процесори и други ключови компоненти на устройствата. Подобен суперкондензатор ще може лесно да се интегрира директно в чиповете и да ги захранва със своя електрически заряд, елиминирайки нуждата от външна батерия, твърдят учените.

Суперкондензаторите могат да се зареждат и разреждат за броени минути, вместо за часове както съвременните батерии, и освен това издържат няколко милиона цикъла на презареждане, или хиляда пъти повече в сравнение с батериите. Тези свойства способстваха разпространението на суперкондензатори от активен въглен в области като регенеративни спирачни системи за автомобили, ветрогенератори и други, където е необходимо съхраняване на енергия за последващо използване.

Суперкондензаторите обаче отстъпват на съвременните литиево-йонни батерии по плътност на заряда и освен това са твърде големи. Ето защо те не са разпространени в потребителската електроника. Учените от Вандербилт под ръководството на Кери Пинт твърдят, че могат да преодолеят това ограничение.

За да повишат плътността на заряда, изследователите са създали суперкондензатор от порест силиций, като така увеличават повърхността на материала, на който се натрупват йони. Съответният материал е изработен в лабораторни условия чрез гравиране на силициевата подложка. След това учените са нанесли върху материала слой графен с дебелина няколко нанометра, като така са повишили с два порядъка плътността на съхранявания заряд в сравнение с материалите без покритие.

Екипът твърди, че суперкондензаторът от силиций открива големи перспективи в сферата на потребителските устройства. Така например, потребителите ще могат за минути да заредят своите смартфони и таблети, а самите устройства ще бъдат по-тънки и по-леки, тъй като няма да съдържат батерии. Освен това себестойността на подобни устройства ще е по-ниска, именно заради отсъствието на батерия.