即使你並不完全算是一個電子專家，但任何曾經涉足3D打印項目的人員都已注意到，電子器件正在以驚人的速度縮小。案例分析：Arduino平台和樹莓派電腦正在變得越來越小，它們可以很容易地嵌入到任何手持設備中。然而，如何將這些小東西縮小放置到電池中，且不失去供電能力至今都非常複雜且存在限製，這也就解釋了為什麽所有微芯片間諜設備和微觀醫療植入設備仍然沒有實現。
但當我們目前說起這些，就意味著還有很大空間去克服這一僵局，看起來正是伊利諾伊大學香檳分校的科學家已經完成的那樣。這些科學家已使用不尋常的3D打印技術創建出一種超級小型的電池，可用於為那些可用的微小芯片提供能源。他們的秘訣是？將3D全息光刻技術與2D光刻進行結合，形成幾乎可比擬於在極小水平上光固化3D打印的單一製造技術。概括起來，全息光刻用於定義電池的3D結構，隨後使用2D光刻技術來創建材料的連續層。結果是？形成3D電極形狀。
他們采用這種技術製造的鋰離子電池可以很容易地產生0.5mA的電流，或足以為一個LED燈提供電源。然而，它可以很容易地用於整個微電子和醫療行業，尤其是隨著錫體將有一個良好的預期壽命。伊利諾伊大學香檳分校材料科學和工程學院的教授保羅·布朗教授表示，“這種3D微電池具有優異的性能和可擴展性，我們認為，它在許多應用中將發揮重要作用。由於小型化儲能技術的不同，微尺寸設備通常利用片外供電。一個小型化的高能量和高功率片上電池將在以下應用中獲得高期望值，如自主微尺寸致動器、分布式無線傳感器和發射器、監視器，以及便攜式和植入式醫療設備。”
此項研究成果將以“高性能片上3D鋰離子微電池全息結構”的題目發表於美國國家科學院學報上。此文章第一作者寧海龍研究生解釋稱，實質上，他們結合了各種製造專長的不同概念來製造電池。他表示，“此項工作將製造、表征和建模領域的重要概念進行合並，顯示出微電池的能量和功率與電極的結構參數密切相關，如大小、形狀、表麵積、孔隙率和扭曲。這種新方法的顯著優勢是這些參數可以很容易地在光刻時被控製，這為設計下一代片上儲能設備提供了獨特的靈活性。”
他們創造的電池擁有良好定義，且周期性的結構化多孔電極，功能基本上類似於一個超級電容器，能對電池內部的電子和離子進行快速傳輸。參與此項目的約翰·羅傑斯教授表示，“盡管對幹涉光束的精確控製需要構建3D全息光刻，但近期進展已顯著簡化了所需的光學器件，實現了通過單個入射光束和標準光致抗蝕劑處理創建結構。這使微製造具有高度可擴展性和兼容性。”
人們對這些有趣的3D打印電池期望很高，正如在醫療行業中應用一樣。不幸的是，我們不得不為可市場化的電池版本再等幾年，這種電池似可被納入到微乎其微的3D打印項目中。
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