Создан способ хранения энергии прямо в микрочипах

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

Исследователи придумали, как можно изготавливать микрочипы со встроенными в них микросуперконденсаторами на существующих линиях по производству полупроводниковых изделий. Авторы работы утверждают, что в будущем это позволить уменьшить вес и габариты портативной техники. 


Источник питания в чипе

Научные сотрудники Дрексельского университета в США и Университета Поля Сабатье во Франции разработали способ промышленного изготовления микрочипов с интегрированными в них микросуперконденсаторами. Иными словами, они объединили процессор и источник питания в одном изделии, сообщает Phys.org.

Работа, опубликованная в журнале Science, стала кульминацией многолетнего труда исследователей, начавшегося с создания карбоновых пластин для изготовления микросуперконденсаторов. Результаты этой работы были опубликованы шесть лет назад.

Амбициозная задача

«Наша амбициозная цель потребовала много времени на реализацию. Мы хотели не просто уменьшить размеры источника энергии до размеров микрочипа, а сделать его частью последнего, — рассказал Патрис Саймон (Patrice Simon), участник проекта от Университета Поля Сабатье. — Важным условием работы стало найти способ внедрения производства таких микросуперконденсаторов в современный процесс производства полупроводниковых изделий». В ходе работы исследователи столкнулись с рядом проблем. Самыми сложными из них оказались: обеспечение совместимости материала микросуперконденсаторов с материалами микрочипов, механическая прочность и долговечность. 


Кремниевая подложка с 40 микросуперконденсаторами

Результат работы

Разработанный исследователями способ нанесения молекул углерода на кремниевую подложку оказался аналогичен способам, применяемым в современной микроэлектронной промышленности. В лабораторных условиях они научились наносить карбоновые пластины на кремниевые подложки различных размеров и конфигураций, создавая на них десятки микросуперконденсаторов. 


Слоистая структура карбоновых пластин в микросуперконденсаторах

Суперконденсаторы способны хранить большие запасы энергии в небольшом объеме, что делает их привлекательными для микроэлектроники. В них можно мгновенно «закачать» энергию, и извлечь ее из них можно так же быстро. А срок их эксплуатации практически неограничен. 

Перспективы 

«В будущем результаты наших экспериментов можно будет легко увидеть, потому что они помогут сделать потребительскую электронику более легкой и компактной, — отметили участники проекта. — Но, что более важно, возможность хранить энергию прямо в чипах пригодится для дальнейшего развития интернета вещей». 


Микросуперконденсатор под оптическим микроскопом

Исследователи добавили, что разработанный ими способ производства позволяет интегрировать микросуперконденсаторы в чипы, предназначенные для устройств любых размеров — от «умных часов» до ноутбуков.

Подписаться на новости
Другие материалы рубрики
Рамблер.Новости