计算机正在变得越来越小。而且，小型化的趋势仍在继续。“智能尘埃应用”（微小的微电子装置），如体内的生物相容传感器系统，需要比尘埃还小的计算机和电池。到目前为止，这一发展受到两个主要因素的阻碍：缺乏操作的电源和难以生产可集成的微型电池。
研究人员提出了应对这些挑战的解决方案。他们讨论了如何在亚毫米尺度上实现电池供电的智能尘埃应用，并展示了迄今为止世界上最小的电池。
研究人员将堆积的薄膜、电极柱或相互交错的微电极应用于电池制造。然而，这些设计往往存在储能能力较差的问题，而且这些电池的占地面积不能明显减少到一平方毫米以下。因此，研究团队的目标是设计一种面积明显小于一平方毫米、可集成在芯片上的电池，其最低能量密度仍为每平方厘米100微瓦时。
为了实现这一目标，该团队在显微镜下卷起了电流收集器和电极条，特斯拉在大规模制造其电动汽车的电池时也采用了类似的工艺。
利用这种方法，研究小组已经生产出可充电的微型电池，可以为世界上最小的计算机芯片提供约10小时的电力。这种微小的电池在未来的微型和纳米电子传感器和执行器技术方面具有巨大的潜力，这些领域包括物联网、微型医疗植入物和微型机器人系统。
该研究论文题为"On-Chip Batteries for Dust-Sized Computers"，已发表在《先进能源材料》期刊上。
论文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202103641
