3D печатная мини-батарейка

Техника и технологии, 20 июня 2013, 16:25, КОММЕНТАРИЕВ: 0

3D печать уже прочно закрепилась в нашей жизни. Теперь 3D принтер применим для печати маленьких литий-ионных батарей, которые имеют размер песчинки. Ученые из Университета Гарварда и Университета штата Иллинойс смогли изготовить аккумулятор толщиной с человеческий волос, при этом энергии в нем достаточно для питания электроприборов. Этот аккумулятор пригоден для питания энергией крошечных устройств. Он применим в разных сферах – медицине, связи и прочем.

Много миниатюрных устройств было изготовлено инженерами за последние несколько лет, например, летающие роботы-мухи, медицинские чипы, маленькие камеры и много другого. Но большинство разработок остались всего тестовыми образцами – это происходит из-за отсутствия надлежащего аккумулятора. Таким устройствам необходима маленькая и в тоже время энергоемкая батарейка, иначе такие изобретения теряют смысл. Исследовательская группа рассказала и продемонстрировала, как напечатать полностью функциональный литий-ионный аккумулятор на трехмерном принтере

Такая мини-батарейка может повлиять на дизайн устройств, потому что отныне они не просто маленькие, а крошечные.

Для работы разработчикам потребовалось создать 3D модель совершенно маленького аккумулятора, разработать специальные функциональные чернила для печати с полезными электрическими и химическими свойствами. Эта работа была проведена успешно. Они применили эти чернила для изготовления точных строений с теми электронными, механическими, оптическими и биологическими свойствами, которые необходимы.

Гарвардские ученые и специалисты из Университета Иллинойса первыми создали новый тип краски, подходящий для их аккумулятора. У обычной краски для трехмерных принтеров должно быть два свойства: она должна поступать из картриджа и сразу же застывать в указанном виде. Но к данной разработке появились дополнительные требования: чернила должны работать в качестве электрохимических активных материалов для формирования анодов и катодов. Они должны невероятно быстро застывать, создавая тонкие слои, как в фабричном производстве аккумуляторов. Для этого группа исследователей создала для анода чернила с наночастицами одного соединения оксида лития, а для катода – из наночастиц другого соединения. Чернила выдавливаются из двух тонких сопел и создается при этом тесное переплетение анодов и катодов – как это и необходимо по условиям.

После этого учеными было измерено количество энергии, выданной напечатанным аккумулятором. По данным ученых, технические характеристики их батареи сопоставимы с характеристиками коммерческих аккумуляторов по длительности жизненного цикла, то есть эта батарея такая же, как и фабричные, только маленьких размеров. Ученые уверены, что разработанные ими чернила будут применяться как для изготовления аккумуляторов, так и для других маленьких устройств, поэтому разработчики намерены заниматься продвижением своего проекта на рынке.


3D дизайны: Arduino Uno кейс для электроники

Новый нейлоновый материал для 3D принтеров, сделанный в Италии

3D печать для прототипирования — iDevice — карманный штатив. Часть 1.