Автор AZoNano 21 января 2021 г.

Два исследователя из Хемницкого технологического университета и Лейбницкого института исследований твердого тела и материалов в Дрездене представили комментарий на тему «Крошечным роботам и датчикам нужны крошечные батарейки – вот как это сделать »в последнем выпуске научного журнала Nature .

В этом комментарии обсуждаются различные типы технологий, которые в настоящее время можно использовать для производства крошечных батарей для использования в микроэлектронике, а также обсуждаются вопросы, которые еще необходимо решить, и что действительно важно.

Профессор доктор Оливер Г. Шмидт является одним из авторов исследования. Он возглавляет Институт интегративной нанонауки в Институте твердого тела и материалов им. Лейбница в Дрездене и, будучи профессором материалов для наноэлектроники в Технологическом университете Хемница, основал Центр материалов, архитектуры и интеграции наномембран (MAIN).

Доктор Шмидт также получил премию Лейбница – самую значительную премию в области финансирования исследований в Германии.

Вместе со своей исследовательской группой доктор Шмидт более десяти лет следовал мечте о «батареях в пылинках». Например, команда создала системы с ультратонкими слоями, которые многократно превращаются в крошечные сверхкомпактные накопители энергии.

Фактически, комбинация слоев может быть выбрана почти случайным образом, что позволяет хранить различные типы энергии.

Используя технику магнитного оригами, исследователи также смогли сложить наномембраны в трехмерные микроэлектронные устройства и создать самых маленьких микроэлектронных роботов в мире. Эти и другие подобные способы уменьшения емкости батареи были подчеркнуты в статье Nature . Но в статье также указываются проблемы, которые необходимо решить в ближайшие дни.

Шмидт и Миншен Чжу, соавторы исследования из Института исследования твердого тела и материалов им. Лейбница в Дрездене, уже знают, что в ближайшие дни междисциплинарная командная работа будет приобретать все большее значение.

Следовательно, по их мнению, значимы междисциплинарные международные конференции, на которых они могут разработать стандартную дорожную карту для характеристик микробатареи, а также целевые спецификации.

Кроме того, междисциплинарные группы, объединяющие ноу-хау в области электрохимии, микроэлектроники, аккумуляторов и материаловедения, среди прочего, должны постепенно проводить исследования решений.

Мы также призываем университеты во всем мире обучать ученых с еще более широкими междисциплинарными исследовательскими навыками, необходимыми для создания микротехнологий следующего поколения .

Д-р Оливер Г. Шмидт, профессор и руководитель Института интегративной нанонауки, Институт исследования твердого тела и материалов им. Лейбница, Дрезден

Например, в Гуанчжоу, Китай, в настоящее время строится новый кампус Гонконгского научно-технологического университета – ведущего исследовательского учреждения в мире с инвестициями в два миллиарда долларов США, в которых опыт в области микроэлектроники и рекламных материалов "наука объединяется, чтобы улучшить включение наноустройств и микроустройств в многофункциональные компоненты", – добавил доктор Шмидт

.

Технологический университет Хемница следует аналогичному междисциплинарному образовательному подходу в Германии – например, магистерская программа по микро- и наносистемам на английском языке объединяет ноу-хау из электроники, фотоники, электроники, накопления энергии, микроробототехники и биотехнологий. чтобы подготовить студентов к освоению сложных микросистемных технологий будущего.

Таким образом можно обучить решателей проблем завтрашнего дня, которые, помимо прочего, также помогут разрабатывать и серийно производить высокопроизводительные микробатареи .

Д-р Оливер Г. Шмидт, профессор и руководитель Института интегративной нанонауки, Институт исследования твердого тела и материалов им. Лейбница, Дрезден

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Шмидт и Чжу также хотят повысить осведомленность о более междисциплинарной работе в других исследовательских и образовательных учреждениях.

Ссылка на журнал:

Schmidt, OG & Zhu, M (2021) Крошечным роботам и датчикам нужны крошечные батарейки – вот как это сделать. Природа . doi.org/10.1038/d41586-021-00021-2.

Источник: https://www.tu-chemnitz.de/index.html.en[19459008visible