Инновации Санкт-Петербургского политеха для компактных устройств
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого продолжают радовать впечатляющими успехами в области энергоэффективных технологий. Недавно специалисты института металлургии, машиностроения и транспорта под руководством известного ученого Анатолия Поповича успешно завершили значимый этап проекта по созданию современных тонкопленочных аккумуляторов для миниатюрных электронных устройств. Исследования проводятся при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и дают новые перспективы для развития энергоемкой микроэлектроники, существенно превышая ожидания отечественной и мировой научной общественности.
Новейшие материалы — основа будущих тонкопленочных аккумуляторов
Команда исследователей СПбПУ уделяет основное внимание подбору эффективных материалов и химических соединений, способных увеличить емкость и срок службы аккумуляторов нового типа. Благодаря экспериментам ученым удалось подобрать совершенно новую комбинацию реагентов для получения электродных материалов методом атомно-слоевого осаждения. Этот подход дал возможность создать уникальные тонкие пленки на основе оксида никеля, обладающие улучшенными электрохимическими характеристиками, что крайне важно для компактных и энергоемких устройств.
В ходе лабораторных работ были подробно изучены процессы, протекающие во время заряда и разряда, что поможет не только в совершенствовании существующих аккумуляторов, но и откроет широкие горизонты для коммерциализации таких инновационных решений. Как отметил ведущий научный сотрудник лаборатории "Функциональные материалы" Максим Максимов, положительные результаты экспериментов уже создают интерес среди представителей промышленности.
Перспективы для медицины, электроники и умных сенсоров
Современный рынок миниатюрных устройств требует высокопроизводительных и одновременно сверхкомпактных энергетических источников. Тонкопленочные аккумуляторы особенно востребованы в медицинских имплантах, беспроводных сенсорных системах, кардиостимуляторах и микроконтроллерах для различных отраслей. Чем меньше размер устройства, тем строже требования к толщине и энергоотдаче аккумулятора. Новые решения, разработанные в СПбПУ, направлены именно на удовлетворение подобных запросов. Благодаря новым материалам, устройства смогут работать гораздо дольше без необходимости частой перезарядки, а значит, станут более надежными и безопасными.
Современные литий-ионные батареи, используемые в ноутбуках и смартфонах, все еще далеки от миниатюризации, необходимой для прорывных технологий. Разработка и внедрение тонкопленочных аккумуляторов с уникальными химико-физическими свойствами, по мнению ученых, откроет путь к созданию наноразмерных устройств и сенсоров будущего.
Роль Российского научного фонда в развитии исследования
Поддержка Российского научного фонда (РНФ) сыграла ключевую роль в обеспечении масштабности и глубины экспериментов, а также в создании междисциплинарной команды, объединившей специалистов по химии, материаловедению и электронике. Такой симбиоз позволил грамотно проработать все этапы создания новых электродных материалов — от подбора реагентов до детального изучения фундаментальных электрохимических процессов.
Исследования осуществляются с применением самого передового лабораторного оборудования, а наработки, полученные в ходе реализации проекта, уже признаны перспективными для дальнейших научных и прикладных работ, как на территории России, так и за её пределами.
Позитивный взгляд в будущее: новый шаг к интеллектуальным технологиям
Безусловно, достигнутые в СПбПУ результаты открывают новые горизонты в сфере аккумуляторных технологий и энергоснабжения миниатюрных устройств. Новые тонкопленочные аккумуляторы, базирующиеся на отечественных научных разработках и поддержанные Российским научным фондом, значительно ускорят развитие "умной" микроэлектроники, медицины, робототехники и систем интернета вещей. В дальнейших планах научной команды — усовершенствование технологии, создание полноценных прототипов твердотельных литиевых аккумуляторов и внедрение их в промышленные и медицинские решения. Благодаря труду и энтузиазму ученых СПбПУ, грядущие инновации уже сегодня становятся частью реальности, формируя уверенный курс на технологическое лидерство России в важнейшей сфере нового века.
Источник: scientificrussia.ru
