A redución das baterías das computadoras é un dos desafíos que enfronta a tecnoloxía actual. Mentres existen unidades de procesamento do tamaño dun gran de arroz, os ordenadores máis pequenos deben depender de ultrasons ou células fotovoltaicas para recargar continuamente as microbaterías coa enerxía das vibracións ou da luz solar.
As desvantaxes disto son que a computadora non funcionará sen un subministro de enerxía constante ou en lugares escuros como o corpo humano. Por este motivo, algúns científicos europeos están propoñendo unha estrutura alternativa: unha microbatería baseada no pregado de microcapas delgadas. Polo momento, este é só un prototipo, pero os resultados preliminares parecen alentadores, posto que neste momento xa ten unha duración aproximada de dez horas.
O sistema
As baterías de computadora de tamaño completo xeralmente están baseadas en química húmida, o que significa que as láminas de metal que conducen a electricidade póñense en contacto con electrolitos líquidos para crear un fluxo de enerxía. Non obstante, as baterías baseadas en chips de certa escala non poden admitir electrolitos líquidos.
Os inventores desta nova microbatería veñen de comprimir un electrolito sólido entre dous microchips que están pintados cunha película súper delgada de electrodos, un positivo e outro negativo. Aínda así, este electrolito sólido non é tan eficiente como un líquido, polo que aquí é onde entra en xogo o sistema de pregos.
Ao enrolar unha pila de baterías planas nun cilindro, os científicos poden exprimir moita máis superficie nun espazo reducido. Esta tamén é a forma na que funcionan as celas dos cilindros nos automóbiles eléctricos de Tesla.
Na escala dun milímetro cúbico é extremadamente difícil enrolar materiais delgados e con facilidade para quebrarse ao aplicar presións externas, pero hai outra forma de facer que o material se dobre por si mesmo: micro-origami.
Técnica innovadora
A técnica do micro-origami funciona como unha persiana: a medida que o material delgado vai cara abaixo, a tensión mecánica desaparece e enrólase nun cilindo. Nun chip, os investigadores puideron replicar este movemento fixando un lado do material delfado para crear o que sería a barra dunha persiana.
Por último, o equipo puido enrolar un prototipo de microbatería nunha área de tan só 0,04 milímetros cadrados, ofrecendo unha capacidade oito veces maior que a que lograría unha batería plana de tamaño similar.
Segundo os propios autores da investigación, o cilindro aseméllase á estrutura de rolo suízo estándar, utilizado en baterías máis grandes, incluídas cando menos dúas capas colectoras, unha película de cátodo, unha de ánodo e outra de electrolito, todo enrolado xunto.
Este deseño non só é recargable, senón que os investigadores tamén afirman que a batería, tal e como está agora, podería alimentar as computadoras máis pequenas que existen neste momento durante aproximadamente dez horas. Ademais, aseguran que aínda queda un gran potencial de optimización por descubrir.
Referencia: On-Chip Batteries for Dust-Sized Computers (Publicado en Advanced Energy Materials)
