Гаджеты без аккумуляторов

31.10.2013

Ученые из Университета Вандербильта, штат Теннесси, США, впервые создали электрический конденсатор c высокой удельной емкостью (так называемый суперконденсатор), изготовленный из кремния - материала, широко применяемого в микроэлектронной промышленности.

Кремний является основой любой микросхемы - будь это центральный процессор в персональном компьютере или сигнальный процессор в смартфоне. То, что новый суперконденсатор состоит из этого же материала, позволит легко интегрировать его прямо в микросхему, утверждают авторы работы.

Электрический заряд, который способен хранить конденсатор, таким образом будет находиться непосредственно в микросхеме, а не в отдельном аккумуляторе, как в современных устройствах. Суперконсендаторы способны заряжаться и разряжаться за несколько минут, вместо часов по сравнению с современными аккумуляторами, и могут выдерживать несколько миллионов циклов перезарядки, что в тысячу раз больше по сравнению с аккумуляторами.

Данные свойства привели к распространению суперконденсаторов, изготовленных из активированного угля, в таких областях, как регенеративные тормозные системы в автомобилях, ветрогенераторы и т.д. - там, где необходимо сохранить энергию для последующего использования и сделать это быстро. Однако суперконденсаторы уступают современным литиево-ионным аккумуляторам по плотности заряда и являются довольно громоздкими. Поэтому на рынке потребительской электроники они пока не получили распространения. Ученые из Университета Вандербильта утверждают, что они смогли решить этот конструкционный недостаток.

Для того чтобы повысить плотность заряда, они решили создать суперконденсатор из пористого кремния, тем самым увеличив поверхность материала, на которой скапливаются ионы. Соответствующий материал был изготовлен в лабораторных условиях путем травления кремниевой подложки. Затем группа исследователей, под руководством старшего преподавателя по инженерной механике Кэри Пинта (Cary Pint), наложила на материал слой графена толщиной несколько нанометров, что позволило более чем на два порядка повысить плотность хранения заряда по сравнению с материалом без покрытия.

Исследователи утверждают, что их разработка открывает большие перспективы в сфере потребительских устройств. Например, пользователи смогут за минуты заряжать свои смартфоны и планшеты, при этом устройства будут тоньше и легче, так как не будут содержать громоздких аккумуляторных батарей. Кроме того, себестоимость таких устройств будет ниже, утверждают ученые.

<< Назад: Ручка Livescribe 3 для оцифровывания рукописных заметок 01.11.2013

>> Вперед: Растворимая электроника 31.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Спасение панд может вредить другим животным 10.03.2024 Забота о панде и ее окружении, хотя и приносит много пользы, также может оказывать негативное воздействие на других обитателей. Понимание этого аспекта необходимо для разработки более сбалансированных стратегий сохранения биоразнообразия. Долгие годы зоозащитники подчеркивали, что всеобщая приверженность и забота о пандах и их среде обитания также благотворно воздействуют на других обитателей горных ландшафтов. Ученый Цзянг Лю из Мичиганского университета отмечает, что панды пользуются огромной популярностью, и мировое внимание к ним способствовало значительным успехам в сохранении лесных угодий и других природных сред. Однако это не всегда приносит пользу другим видам животных. Фотоловушки, установленные в горных регионах, показали, что восьмь видов, соседствующих с пандами, столкнулись с негативными последствиями от мер, направленных на спасение медведей. К таким видам относятся азиатский черный медведь, лесная кабарга и китайский козорог. Во время реализации программ по поддержке панд их среда обитания либо сильно пострадала, либо подверглась деградации. По мнению Фанг Вана, успешно развивающихся заповедных зон для панд, в Китае, но теперь стало очевидно, что для общего благополучия всех видов необходимо учитывать интересы каждого отдельного вида в регионе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026