Микроскопические батареи помогут сохранить популяцию лососяСохранение природных ресурсов, в том числе флоры и фауны, – одна из основных проблем современности. Неконтролируемое уничтожение может обернуться нарушениями в природных цепочках, что станет причиной гибели многих видов животных, птиц и рыб. Поэтому контролю численности популяций и их перемещения на планете уделяется большое внимание. И, если более крупные обитатели водной стихии отслеживаются стандартными датчиками движения, то на рыбу их нацелить крайне сложно.

Напрашивалось логическое решение – создать миниатюрный передатчик. Для современной технологии это не является проблемой, а вот чем его питать – еще тот вопрос. Источник питания должен быть не просто миниатюрным, а и достаточно емким. За дело взялись ученые Национальной северо-западной тихоокеанской лаборатории штата Вашингтон (PNNL).

За основу разработки решили взять технологию, используемую для создания бытовых батареек. В данном случае предполагается соединение нескольких слоев разных материалов, выполняющих функции анода, катода и электролита. Катодом, как правило, служит фторид углерода, анодом – литий. Слои складываются вместе, скручиваются и помещаются в цилиндрический корпус.

Эта технология привлекательна возможностью использования достаточно больших площадей электродов в сравнительно небольших объемах. При этом электроны в батарее могут свободно, «не мешая» друг другу, перемещаться между электродами.

Ученым просто оставалось найти способ уменьшить эту структуру до минимально возможных размеров. В результате была создана микроскопическая батарея размером с рисовое зернышко (6 х 3 мм) и со значением плотности энергии на единицу массы почти в три раза большей, чем у микробатарей, изготавливаемых по другим технологиям. Рекорд составил 240 Вт/кг.

По расчетам ученых, если сигнал будет отправляться каждые 3 секунды, то энергии новой микробатареи хватит для работы передатчика, вживляемого внутрь в виде инъекции, в течение примерно 3 месяцев. При этом бесперебойная работа будет обеспечиваться даже в холодной воде.

Удивительная миниатюризация аккумулятора стала революцией в мире биотелеметрии. Она поможет отслеживать миграцию лосося в реках Тихоокеанского Северо-Запада и всего мира, причем с более раннего возраста и на более значительные расстояния, чем было возможно до этого.

В настоящее время подала заявка на патентование технологии.

Подготовлено по материалам PNNL
Сохранение природных ресурсов, в том числе флоры и фауны, – одна из основных проблем современности. Неконтролируемое уничтожение может обернуться нарушениями в природных цепочках, что станет причиной гибели многих видов животных, птиц и рыб. Поэтому контролю численности популяций и их перемещения на планете уделяется большое внимание. И, если более крупные обитатели водной стихии отслеживаются стандартными датчиками движения, то на рыбу их нацелить крайне сложно.

Напрашивалось логическое решение – создать миниатюрный передатчик. Для современной технологии это не является проблемой, а вот чем его питать – еще тот вопрос. Источник питания должен быть не просто миниатюрным, а и достаточно емким. За дело взялись ученые Национальной северо-западной тихоокеанской лаборатории штата Вашингтон (PNNL).

За основу разработки решили взять технологию, используемую для создания бытовых батареек. В данном случае предполагается соединение нескольких слоев разных материалов, выполняющих функции анода, катода и электролита. Катодом, как правило, служит фторид углерода, анодом – литий. Слои складываются вместе, скручиваются и помещаются в цилиндрический корпус.

Эта технология привлекательна возможностью использования достаточно больших площадей электродов в сравнительно небольших объемах. При этом электроны в батарее могут свободно, «не мешая» друг другу, перемещаться между электродами.

Ученым просто оставалось найти способ уменьшить эту структуру до минимально возможных размеров. В результате была создана микроскопическая батарея размером с рисовое зернышко (6 х 3 мм) и со значением плотности энергии на единицу массы почти в три раза большей, чем у микробатарей, изготавливаемых по другим технологиям. Рекорд составил 240 Вт/кг.

По расчетам ученых, если сигнал будет отправляться каждые 3 секунды, то энергии новой микробатареи хватит для работы передатчика, вживляемого внутрь в виде инъекции, в течение примерно 3 месяцев. При этом бесперебойная работа будет обеспечиваться даже в холодной воде.

Удивительная миниатюризация аккумулятора стала революцией в мире биотелеметрии. Она поможет отслеживать миграцию лосося в реках Тихоокеанского Северо-Запада и всего мира, причем с более раннего возраста и на более значительные расстояния, чем было возможно до этого.

В настоящее время подала заявка на патентование технологии.

Подготовлено по материалам PNNL