Franske CEA-Leti har i samarbejde med universitetet i San Diego (UC San Diego) løftet sløret for et banebrydende drivsystem til mikroaktuatorer. Det kombinerer innovativ solid-state batteriteknologi med nye chipdesign og to-i-en lagrings- og spændingskonverteringsteknikker. Systemet blev præsenteret på ISSCC (international solid-state circuits conference) konferencen 2025 i San Francisco medio februar i et indlæg med titlen “An Autonomous and Lightweight Microactuator Driving System Using Flying Solid-State Batteries”. Den innovative batteriteknologi løser et kritisk problem i forbindelse med power forsyningen af mikroaktuatorer, nemlig at levere høje spændinger (fra tocifret spænding til flere hundrede volt) effektivt i et letvægts og kompakt format.
Ved at opdele et solid-state batteri – som i forvejen er nødvendig i systemet – i mindre enheder og dynamisk arrangere dem, kan der opnås høje spændingsudgange uden brug af traditionelle store komponenter som kondensatorer og spoler. Resultatet er et meget kompakt design med lav vægt, som er velegnet til flyvende robotter (droner) og embedded medicinsk udstyr.
– Det unikke design integrerer energilagring og spændingskonvertering, som sætter ny standard i effektivitet og autonomi for små elektromekaniske aktuatorer. Og takket være en ny batterimatrix er dette den første demonstration af et sådant system til applikationer med ultra lav effekt og høj spænding, siger Gaël Pillonnet, videnskabelig direktør for Leti’s komponentdivision og ledende forfatter til indlægget.
I modsætning til konventionelle batterier, som taber energitæthed ved nedskalering, opretholder solid-state batterierne i dette system den høje energitæthed, selv når de miniaturiseres og deles op i mindre dele for at danne en matrix. Dette muliggør systemer med ultra lav vægt og skalerbar ydelse. Indlægget præsenterer et første design af konceptet med generering af op til 56,1 volt ved op til nogle få Hz arbejdsfrekvens, som behøves i systemer med mikroaktuatorer behøver.
