Последний шаг к прозрачной электронике: созданы батареи

Теперь ничто не мешает делать полностью прозрачные электронные устройства: стэнфордские ученые придумали, как сделать насквозь видимой последнюю деталь – аккумуляторную батарею. Все остальные комплектующие уже существуют в прозрачных вариантах. Цель разработки пока не выходит за рамки эстетических изысков, и об этом прямо заявляет ведущий разработчик профессор Йи Цуй: "Это просто классно выглядит, нужно поговорить со Стивом Джоббсом: я хочу прозрачный iPhone". Огромное число исследований, по словам Цуя, посвящено созданию батарей, которые должны дольше хранить большее количество энергии, но мало внимания уделяется тому, чтобы сделать их более красивыми.

Поначалу некоторые компоненты не удавалось реализовать в соответствии с замыслом разработчиков. Например, трудно было сделать прозрачными электроды. Один из способов – собрать обычную батарею со сверхтонкими электродами, порядка 100 нанометров, но такой электрод не может хранить достаточно энергии, чтобы быть полезным.

Поэтому был применен несколько иной подход: в батарее Цуя электроды – это сетка из невидимых невооруженным глазом электродов толщиной около 50 микрон. Для этой технологии ученым пришлось видоизменить обычный процесс изготовления батареи, который мог повредить сверхтонкие компоненты: сетка в новой батарее наносится на слой полидиметилсилоксана (PDMS). При этом материал электродов остался стандартным для литий-ионных батарей.

В результате группе Цуя удалось создать эффективную прозрачную батарею. Она обеспечивает плотность хранения энергии на уровне никель-кадмиевых аккумуляторов, и разработчики планируют еще больше увеличить ее, в частности, за счет уменьшения толщины полимерной подложки и увеличения глубины канавок для электродов в PDMS. Второй способ – создавать многослойные батареи. Пока ученые изготавливают батареи размером в 2–3 сантиметра, но, по словам Цуя, ничто не мешает увеличить размер устройств.