20:30 - Пятница, 28 января 2022г.

Впервые изготовлена батарейка на 3D-принтере

Новое приложение для 3D печати недавно было продемонстрировано в Урбана-Шампань. Это новая разработка коллектива инженеров института Вайса, а также ученых Университета штата Иллинойс.

Таким образом, получаются литий-ионные батареи, которые имеют размер с песчинку, что дает возможность обеспечивать необходимой энергией огромное количество устройств в области медицины, коммунального хозяйства и робототехники. Эти устройства оставались до настоящего времени в лабораториях, поскольку отсутствовала миниатюрная система питания.

Вопрос миниатюризации батарей решали многие исследователи. Проводилось формирование электродов из тончайших твердых слоев материалов, однако, несмотря на все усилия, данная конструкция не была достаточной для большинства приложений хранения энергии.

Исследователи сделали предложение формировать выступающие плоскости над подложной многослойные блоки, которые переплетаются, с ультратонкими анодами и катодами. Для этого специально был изготовлен принтер 3D, который последовательно, как трехмерная компьютерная модель наносил чернила до тех пор, пока не создавался требуемый физический объект.

Также потребовалось разработать новые типы чернил, которые обладали бы механическими, химическими и также электрическими свойствами. Из этого явствует, что для 3Д печати должно использоваться вещество, удовлетворяющее два трудносовместимых критерия. Вещество должно быть эластичным, чтобы выдавливалась как зубная паста из сопла, которое в диаметре меньше человеческого волоса, а второй критерий – эта смесь должна сразу же затвердевать, чтобы принять окончательную форму.

Наночастицы, которые использовались при печати объемных электродов, содержали в себе литий-металлические оксиды, которые обеспечивали им нужную электрохимическую функциональность. На зубцы двух «золотых» гребенок проводилось это нанесение, после этого образовывали тесную переплетающуюся структуру, которая не пересекается.

Ученые пометили электроды в специальный контейнер с электролитом и протестировали все характеристики рабочей батареи. Было установлено, что как по энергоемкости, так и по длительности эксплуатации, а также другим показателям, образцы представляли собой более крупные коммерческие аккумуляторы.

Основатель института Вайса и его директор Дональд Ингбер рассказал, что такие чернила для микробатарей, смогут значительно расширить область применения в практике 3Д печати. Новшество открывает новые возможности при помощи которых можно миниатюризировать всевозможные устройства, в том числе и медицинские.

Опубликовано в рубрике: Устройства

Аналитики ожидают 10% сокращения рынков ПК
Россия планирует запуск самого мощного в Европе компьютера
Galaxy S III – презентация смартфона нового флагманского направления