Невозможно не заметить, что за последние годы явно прослеживается тенденция сокращения габаритных размеров различных электронных устройств, и в ближайшем будущем эта тенденция будет продвигаться вперед все нарастающими темпами. Это, в свою очередь, приведет к резкому обострению некоторых проблем, самой главной из которых является проблема обеспечения энергией, которая необходима для работы даже самых сверхминиатюрных устройств. Выходом из этой ситуации является использование аккумуляторных батарей такого же уровня миниатюризации, как и питаемое ими электронное устройство. В создании подобной технологии преуспели исследователи из университета Мэриленда, которым удалось разработать и изготовить опытные образцы крошечных аккумуляторных батарей, которые, в свою очередь, состоят из миллионов еще более крошечных нанобатарей, в роли которых выступают нанопоры в специальном керамическом материале.
Опытные образцы аккумуляторных батарей представляют собой листы из специального керамического материала, размер которых не превышает размера небольшой почтовой марки. Этот материал весь пронизан миллионами сквозных микроскопических отверстий, называемых нанопорами, толщина каждой такой нанопоры в восемьдесят тысяч раз меньше толщины человеческого волоса.
Каждая нанопора заполнена раствором жидкого электролита. С обоих концов нанопоры в ее полость введены электроды из нанотрубок, выступающие в роли катода и анода нанобатареи. Получается, что вся батарея состоит из огромного количества отдельных крошечных нанобатарей, соединенных параллельно, которые синхронно заражаются, хранят электрический заряд и отдают его в случае необходимости. Согласно результатам проведенных испытаний опытных образцов, батарея нового типа способна полностью зарядиться всего за 10-12 минут. При этом, количество циклов заряда-разряда, которые батарея выдерживает без потери своих характеристик, исчисляется тысячами, что существенно превосходит аналогичный показатель обычных литий-ионных батарей, которые выдерживают всего несколько сотен циклов.
В настоящее время исследователи имеют в своем распоряжении лишь несколько опытных образцов аккумуляторных батарей, которые были созданы исключительно для проверки и определения работоспособности технологии в целом. В ближайшем времени, по завершению необходимых для этого расчетов, исследователи собираются изготовить очередной вариант батареи, электрическая емкость, плотность хранения энергии и другие показатели которой будут минимум в 10 раз больше показателей первых опытных образцов. Параллельно с этим исследователи занимаются проработкой технологий, которые позволят производить такие батареи в промышленных масштабах и которые смогут быть использованы после того, как технология в целом будет доведена до совершенства.
