Slovak-Projekt-Venus Magazín-číslo-2 | Page 51

Aby sa obišiel tento problém , výrobcovia vložili tenké filmy z pevných materiálov na výstavbu elektródov . Avšak pre svoj ultratenký dizajn tieto mikrobatérie neobsiahli dostatočné množstvo energie , aby poháňali budúce miniatúrne zariadenia .
Vedci prišli na to , že by bolo možné vložiť viac energie do batérií , ak by sa im podarilo navrstviť na seba množstvo ultratenkých elektród , ktoré boli vstavané do lietadiel . Z tohto dôvodu sa obrátili na 3D tlačiarne . Tie dokážu zhmotniť počítačom nakreslené 3D plány s použitím postupných vrstiev materiálu – atramentu – aby vyrobili fyzický objekt od základov , podobný navrstvenej kôpke kariet .
Pred zdarným vytlačením 3D elektród , skupina profesorky Lewisovej vytvorila a otestovala niekoľko špeciálnych atramentov . Na rozdiel od tých , ktoré sa bežne používajú v kancelárskych tlačiarňach , ktoré fungujú na báze tekutých kvapiek atramentu , ktoré navlhčia stranu ; tieto špeciálne atramenty vyvinuté na tlačenie 3D zariadení musia splniť dve dôležité požiadavky : 1 . musia vydávať jemné dávkovače ako pastu z tuby a 2 . musia okamžite stuhnúť do svojej konečnej podoby .
V takomto prípade musel atrament fungovať aj ako elektrochemicky aktívny materiál na vytvorenie fungujúcich anód a katód , tie musia stvrdnúť do vrstiev , ktoré sú rovnako tenké ako tie , ktoré sú vyrobené metódami tenkého filmu . Pre dosiahnutie tohto cieľu výskumníci vytvorili atrament pre anódy s nanočasticami zo zlúčeniny jedného lítium oxid kovu , a atrament pre katódy z nanočastíc ďalšieho . Tlačiareň zásobuje zuby dvoch zlatých hrebeňov atramentom , čím sa docieli vytvorenie tesne navrstvených stohov anód a katód . Potom výskumníci vložia elektródy do malého kontaineru a naplnia tak batérie elektrolytickým roztokom .
Následne zmerali koľko energie sa zmestí do malých batérií , aký veľký výkon by mohli podať , a ako dlho vydržia byť nabité . „ Elektrochemické správanie je porovnateľné s bežnými batériami , keď hovoríme o dĺžke nabíjania a vybíjania , životnosť a energetickú zaťaženosť . A toto sme schpní dosiahnuť v omnoho menších mierach ,“ dodáva Dillon .
„ Jenniferin inovatívny dizajn atramentov mikrobatérie dramaticky expandoval s použitím 3D tlačiarní ; a zároveň predostrel celkom nové možnosti čo sa týka miniaturizovania všetkých typov zariadení ako medicínskych tak aj nemedicínskych . Je to ohromné ,“ povedal riaditeľ Wyss Nadácie M . D ., Ph . D . Donald Ingber .
Prácu podporil National Science Foundation a DOE Energy Frontier Research Center on Light- Material Interactions in Energy Conversion .
Originálny článok viď tu :