Tištěné baterie z nanočástic - další možnost, kterou nabízí 3D technologie

3D tisk je již využíván ve sféře spotřební elektroniky pro kryty a i některé menší komponenty pocházejí z průmyslových 3D tiskáren. Nicméně např. u tradičně vyráběných desek plošných spojů a baterií je využitelnost 3D tisku omezená.
To by však mohla změnit právě práce harvardského týmu. I když vědci označují materiál, který vyvinuli jako „inkoust", ve skutečnosti jde o suspenzi nanočástic v hustém tekutém médiu, jako je ethylenglykol. V případě tisku „inkoustové baterie” je na počátku deionizovaná voda a ethylenglykol, k nimž se přidávají nanočástice oxidu titaničitého lithného. Směs se homogenizuje a pak odstředí k oddělení větších částic, což umožňuje vytvoření materiálu použitelného k výrobě tištěné baterie.
Tento proces je možný díky jedinečné vlastnosti suspenze nanočástic. Ta je většinou pevná, jak čeká usazená v tiskárně připravená k použití, pak začne proudit kapalina, která zvyšuje svůj tlak na ni, ale poté, co suspenze opustí vlastní injekční aplikátor, se vrátí opět do pevného stavu. Harvardský tým byl schopen vytvořit několik vrstev tohoto inkoustu s extrémní přesností až 100 nm. Malé baterie vytvořené pomocí 3D tisku mají plochu asi 1 mm, ale díky své složité konstrukci mohou pojmout vyšší hustotu energie než konvenční články.
Tento přístup je mnohem realističtější než ostatní technologie metalického tisku, protože nevyžaduje vysoké teploty, vše se odehrává při pokojové teplotě a s využitím současných průmyslových 3D tiskáren používaných pro práci s plasty. Baterie vyrobené z lithiových inkoustů jsou ale pouze jednou z možných aplikací. Vědci experimentovali i s nanočásticemi stříbra k vytvoření vodivých drátků a spojů na desce tištěného spoje a možná, že tato technologie umožní časem vytvářet celé hotové zařízení - baterii, elektroniku i opláštění - pomocí 3D technologie bez účasti člověka nebo stroje, podle zadaného designu.
 

Publikováno: 12. 5. 2014 | Počet zobrazení: 2168 586