不久前，曾经有一段时间，计算机非常大，占据了整个房间。 如今，一些处理单元可以小到几粒灰尘。
即使在一粒米旁边，这些微米大小的碎片也堆积在一起看起来无穷小。
然而，事实证明，缩小计算机电池以适应这种尺寸更具挑战性。
由于存储空间很小，最小的计算机必须依靠超声波或光伏电池通过振动或阳光持续补充微电池的能量。 这也有其缺点，因为如果没有持续的电源或在人体等黑暗的地方，计算机将无法工作。
因此，欧洲的一些科学家提出了一种替代结构：一种基于像折纸一样折叠微薄层的微电池。
该电池目前还只是原型，但初步结果令人鼓舞。
盐粒旁边的电池原型。 （开姆尼茨工业大学/莱布尼茨 IFW 德累斯顿）
作者们表示：“迫切需要开发毫米级和亚毫米级尺寸的高性能电池，因为这种储能系统将促进真正自主微系统的开发。”写。
全尺寸计算机电池通常基于“湿化学”，这意味着导电的金属箔与液体电解质接触以产生能量流。
然而，一定规模的基于芯片的电池无法支持液体电解质。
因此，这种新型微电池的发明者在两个微芯片之间挤压了固体电解质，这两个微芯片涂有超薄膜电极，一个正极，一个负极。
然而，这种固体电解质的效率远不如使用液体电解质，这就是折叠产生的原因。
通过将扁平电池组卷绕成“瑞士卷气缸'，科学家可以将更多的表面积压缩到狭小的空间中。 这实际上就是特斯拉电动汽车中圆柱电池的工作原理。
在立方毫米的尺度上，通过外部压力将薄而脆的材料卷成这种形状是极其困难的。
幸运的是，还有另一种方法可以让材料自行折叠，它被称为“微型折纸”。
该技术的工作原理类似于滚动百叶窗。 当薄材料被拉下时，您可以释放机械张力，整个物体会弹起并卷成圆柱体。
分层薄膜和瑞士卷芯片的插图。 （Zhu 等人，先进能源材料，2022）。
在芯片上，研究人员能够通过固定薄材料的一侧来实现这一运动，从而在本质上形成百叶窗的杆。
最终，该团队能够将原型微电池卷成仅 0.04 平方毫米的区域，其容量比类似尺寸的扁平电池高八倍。
作者表示，该圆柱体类似于大型电池中使用的标准瑞士卷结构，包括至少两个集电层、阴极薄膜、阳极薄膜和电解质薄膜，全部卷在一起。
研究人员表示，该设计不仅可充电，而且目前的电池可为我们拥有的最小的计算机供电约 10 小时。 还有更多工作要做。
“这项技术仍有巨大的优化潜力，我们可以预期未来会有更强大的微电池，”说德国开姆尼茨工业大学的物理学家奥利弗·施密特。
