6 февраля 2014 г.

Аккумуляторы - главная проблема всех мобильных гаджетов. Редкий современный смартфон при активном использовании может прослужить  без подзарядки больше одного дня, а многие не в состоянии справиться даже с этой задачей. Лидеры ИТ-индустрии уже, кажется, понимают, что без решения этой проблемы говорить о каком-то существенном прогрессе и инновациях на рынке мобильных устройств не приходится.

В январе главный исполнительный директор Google Ларри Пейдж заявил, что индустрии мобильных устройств необходимо в кратчайшие сроки «заново изобрести аккумуляторную батарею» для мобильных устройств. Собирается ли это сделать Google, Пейдж не уточнил, но сказал следующее: «Никто не должен, пользуясь смартфоном, постоянно волноваться о том, хватит ли ему заряда аккумулятора до тех пор, пока телефон можно будет положить возле розетки».

У проблемы слабых аккумуляторов в смартфонах есть как минимум два очевидных пути решения. Во-первых, можно разработать новые технологии для производства самих батарей. Задача - увеличить их емкость, но при этом сохранить хотя бы на текущем уровне габариты и вес. Второе -  добиться того, чтобы у смартфона был всегда доступ к источнику электроэнергии.

Над решением проблемы по первому сценарию сейчас бьются едва ли не все ученые, занимающиеся вопросами энергетики. Так, команда исследователей из Гарвардского университета уже представила [1] принципиально новый тип аккумулятора, мощность и напряжение в каждой секции которого можно регулировать, делая саму батарею экономичнее.

Эти батареи состоят из двух камер с различными жидкостями, разделенных мембраной, а ток в них возникает за счет течения этих жидкостей и возникновения соответствующих химических реакций. Идея у авторов изобретения такая: аккумулятор в течение всего светового дня накапливает энергию солнца или ветра (в зависимости от погоды), а утром и ночью снабжает гаджет электричеством. Так что заряжать его можно будет не так уж часто, если вообще придется.

Ученые из SLAC National Accelerator Laboratory (Стэнфордский центр линейного ускорителя) предлагают использовать в качестве материала для электродов аккумуляторов кремний. Они создали полимер на основе кремния со слабыми химическими связями. Благодаря этому срок службы аккумулятора резко вырастает, поскольку у него появляется способность к «самозаживлению». Ведь не секрет, что сегодня главная проблема аккумуляторов  не столько в изначально слабом  запасе емкости, сколько в том, что он быстро приходит в негодность. Эту проблему и предлагается решить за счет другого химического  состава аккумуляторных батарей.

Группа исследователей из политехнического университета Виргинии предлагает другой подход: пользователь мобильного гаджета будет носит с собой кусочки сахара, а аккумулятор  - генерировать энергию из этого вещества. Предполагается, что в смартфоне будет специальное отверстие, куда засыпается  небольшое количество сахара, после чего аккумулятор начинает  от него заряжаться. Сам процесс электролиза, обещают ученые, будет абсолютно безопасным для пользователей. Они рассчитывают, что  такие аккумуляторы могут появиться в открытой продаже уже через три года.

Принципиально другой подход к решению проблемы предлагает  компания Apple. По данным [2] газеты The New York Times, в Купертино уже работают над новыми способами зарядки беспроводных гаджетов. Apple всерьез рассчитывает на бум «носимых» технологий, и логично задалась вопросом: «Как люди будут заряжать десятки новых устройств, которые придется носить одновременно?». И сама ответила на него: с помощью новых технологий. В частности, с помощью магнитной индукции - таким способом смартфоны уже могут заряжаться без проводов.

Еще один способ - использовать одежду, поверхность которой  станет солнечной батареей. Наконец, можно использовать специальный слой таких батарей под прозрачным экраном устройства. Таким образом, смартфон будет заряжаться каждый раз, когда пользователь работает с ним при солнечном свете. Также по слухам Apple разрабатывает технологии, которые позволят заряжать мобильные устройства во время движения.

Суммируя все вышесказанное, можно отметить, что аккумуляторные технологии для мобильных устройств сегодня являются едва ли не главным направлением развития для всей отрасли.

1) http://news.sciencemag.org/chemistry/2014/01/rhubarb-battery-could-store-energy-future
2) http://www.nytimes.com/2014/02/03/technology/building-a-better-battery.html?pagewanted=all&_r=1

Источник: Константин Шиян, независимый журналист