哈佛大學研究人員在今年6月首次推出3D打印的電池。通過使用3D打印技術,該團隊製造出一粒沙子大小的鋰離子微型電池。這種電池比人類頭發要薄,可為(wei) 微型設備如昆蟲機器人、醫療移植,以及其他因缺乏足夠小的電池而長期在實驗室內(nei) 擺放的發明創造物提供電力。
麻省理工學院《技術評論》對哈佛材料科學家詹尼弗·劉易斯的工作進行考察,並報告了打印電子設備的兩(liang) 個(ge) 重要步驟:首先,科學家應發明一係列的“可凝固成電池和簡單組件(包括電極、電線和天線)的功能性油墨”;其次,這些科學家還應開發出噴嘴和高壓擠出機,它們(men) 可從(cong) 工業(ye) 級3D打印設備中擠出電池或其他組件。當施加定量壓力時,這些油墨雖然流動,但幾乎是固態的。在室溫環境下,3D打印設備在兩(liang) 個(ge) 金色梳子狀物體(ti) 的梳齒中沉積這些油墨,創建緊緊交錯的陰陽兩(liang) 極堆棧。接著,研究人員將電極封裝到一個(ge) 小型容器中,並在其中加滿電解質溶液,從(cong) 而完成整個(ge) 電池的製造。采用3D打印技術生產(chan) 電池僅(jin) 需幾分鍾時間。這種定製的3D打印技術可以大大加快製造過程,因為(wei) 它可以同時從(cong) 數百個(ge) 噴嘴中沉積油墨。

資料圖:美國測試在太空環境下使用3D打印機
這種工藝的另一個(ge) 優(you) 點是,它可以快速打印具有不同設計的組件。《技術評論》解釋稱,“這些3D打印鋰離子微型電池有一平方毫米大小,但性能和商用電池一樣。因為(wei) 劉易斯可提供微型架構,並構造具有100納米精度的結構,來映像更大結構的電池”。
劉易斯團隊正致力於(yu) 在未來幾年內(nei) 獲取這種技術的商業(ye) 許可,他們(men) 最終也可能為(wei) 業(ye) 餘(yu) 愛好者生產(chan) 出低端打印設備。
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