فهرست مطالب
دانشمندان از توسعه یک میکروباتری حالت‌جامد خبر داده‌اند که می‌تواند انرژی نسل آینده لنزهای هوشمند را با ایمنی و چگالی بالا تامین کند.
به گزارش سرویس انرژی تکناک، این میکروباتری حاصل همکاری شرکت XPANCEO مستقر در امارات و شرکت فرانسوی ITEN در حوزه ذخیره‌سازی انرژی است و هدف آن حل یکی از چالش‌های بنیادین صنعت، یعنی تامین انرژی ایمن در مقیاس فوق‌فشرده عنوان شده است.
بر اساس اعلام XPANCEO، این همکاری بر توسعه سامانه‌های ذخیره انرژی فوق‌باریک، پایدار و بادوام متمرکز است که برای استفاده در دستگاه‌های پوشیدنی مستقیم روی سطح چشم، ایمنی کامل را تضمین کنند.
بیشتر بخوانید: پاوربانک هسته‌ای ۱۰ مگاواتی چین معرفی شد
وینسنت کوبه، مدیرعامل ITEN، با اشاره به این همکاری اعلام کرده است که ترکیب فناوری ذخیره‌سازی حالت‌جامد این شرکت با فناوری‌های پیشرفته لنز هوشمند، افق تازه‌ای در حوزه راهکارهای انرژی پرقدرت در ابعاد بسیار کوچک ایجاد می‌کند. لنزهای هوشمند به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین پلتفرم‌های محاسباتی آینده شناخته می‌شوند که قابلیت‌هایی نظیر واقعیت افزوده، پایش لحظه‌ای داده‌های زیستی و ارتباطات بی‌سیم را در میدان دید کاربر قرار می‌دهند. با وجود این، ادغام این سطح از فناوری در ساختاری نرم، انعطاف‌پذیر و منحنی همچنان یک چالش مهندسی جدی محسوب می‌شود.
تامین انرژی لنزهای هوشمند
این میکروباتری با ابعادی در حد چند ده میلی‌متر مکعب، با حذف الکترولیت‌های مایع، بسیاری از ریسک‌های رایج در باتری‌های لیتیوم-یون از جمله تورم، نشت و گرمای بیش از حد را برطرف می‌کند. این ساختار غیرقابل اشتعال بوده، فاقد امکان نشت است و در صورت آسیب فیزیکی به طور خودکار از کار می‌افتد. با وجود این پیشرفت، تامین انرژی لنزهای هوشمند به مراتب پیچیده‌تر از دستگاه‌های متداول مانند گوشی‌های هوشمند یا حتی ایمپلنت‌های زیستی است. در حالی که وظایف کم‌مصرف مانند حسگر زیستی یا ارتباطات داده‌ای می‌توانند از انرژی‌های محیطی مانند پلک زدن، گرمای بدن یا نور بهره ببرند، عملکردهای پیشرفته‌تر نظیر نمایش واقعیت افزوده نیازمند توان پایدار در سطح میلی‌وات هستند؛ موضوعی که اهمیت چگالی انرژی بالا را دوچندان می‌کند.
برای مطالعه بیشتر: باتری هسته‌ای جامد با طول عمر ۱۰۰ ساله معرفی شد
در جمع‌بندی، مدیرعامل ITEN تاکید کرده است که این همکاری، مسیر توسعه نسل جدیدی از سیستم‌های هوشمند یکپارچه را هموار می‌کند؛ سیستم‌هایی که هم‌زمان به کارایی بالا، اطمینان‌پذیری و ایمنی کامل نیاز دارند و می‌توانند انرژی را در محدودترین فضاها با ساختاری غیرقابل اشتعال و پایدار تامین کنند.
چگونگی توسعه میکروباتری حالت‌جامد پایدار
این سامانه ذخیره انرژی بر پایه فناوری سرامیکی حالت‌جامد توسعه‌یافته توسط ITEN شکل گرفته است؛ فناوری که از ساختار الکترودی متخلخل ثبت‌شده بهره می‌برد. این شرکت با استفاده از روش‌های پیشرفته نانومواد، الکترودهای سرامیکی را با شبکه‌ای از حفره‌های میکروسکوپی و کنترل‌شده مهندسی کرده است. این معماری ساختاری، سطح موثر در دسترس برای واکنش‌های الکتروشیمیایی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و در نتیجه امکان شارژ و دشارژ سریع‌تر را فراهم می‌سازد، بدون آنکه چگالی توان بالا در یک مقیاس فوق‌فشرده قربانی شود.
حتما بخوانید: باتری ضد حریق چینی هنگام داغ شدن به طور خودکار خاموش می شود
دکتر والنتین ولکوف، بنیان‌گذار و مدیر ارشد فناوری XPANCEO، در این‌باره تاکید کرده است: «سیستم تامین انرژی، گلوگاه اصلی در توسعه لنزهای تماسی هوشمند است و این چالش با اصلاحات تدریجی قابل حل نیست؛ ما نیازمند یک بازطراحی بنیادی در سطح میکرو هستیم.» بر اساس اعلام تیم پروژه، یکپارچه‌سازی این فناوری در ساختار لنز تماسی مستلزم حل مجموعه‌ای از چالش‌های پیچیده مهندسی بوده است. در همین راستا، یک فرایند چندمرحله‌ای کپسوله‌سازی برای حفاظت هم‌زمان از چشم و سامانه الکترونیکی توسعه یافته، همچنین یک زیرسیستم برداشت انرژی طراحی شده است تا عملکرد باتری را در شرایط متغیر سیگنال‌های بی‌سیم پایدار نگه دارد.
شرکت ITEN از مه ۲۰۲۵ تولید انبوه نسل نخست میکروباتری سرامیکی حالت‌جامد خود را آغاز کرده است؛ محصولاتی که ترکیبی از چگالی توان بالا، شارژ سریع، ایمنی و قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهند. این فناوری اکنون برای تطبیق با نیازهای اختصاصی لنزهای هوشمند XPANCEO در حال سفارشی‌سازی است. ولکوف در جمع‌بندی این همکاری تصریح کرده است: «رویکرد ما بهینه‌سازی فناوری‌های موجود نیست، بلکه خلق دسته‌های کاملا جدیدی از قطعات است که هنوز در زنجیره تامین صنعتی وجود ندارند. این موضوع در مسیر تجاری‌سازی فناوری هم چالش و هم فرصت به حساب می‌آید.»
