На 3D-принтере напечатали литий-ионный аккумулятор

Американские инженеры впервые напечатали на 3D-принтере литий-ионный аккумулятор. И он оказался рабочим. С помощью этой технологии они создали прототип браслета со светодиодом и солнечные очки, у которых можно регулировать степень затемнения. А в будущем эта технология может позволить быстро создавать сложные устройства со встроенными аккумуляторами, пишет ACS Applied Energy Materials.

Стоит отметить, что с помощью 3D-печати уже можно создавать эластичные проводящие дорожки для носимых устройств. Однако полностью такие устройства до настоящего времени создать не получалось. Чипы и аккумуляторы делали другим способом.

Бенджамин Уайли и его коллеги из Университета Дьюка и Университета штата Техас разработали метод, с помощью которого можно создавать полноценные функционирующие литий-ионные аккумуляторы на 3D-принтере. Для этого они использовали недорогое устройство стоимостью около 250 долларов, позволяющее печатать объекты с помощью послойного наплавления. Главной целью инженеров было создать простую и доступную технологию.

Для того, чтобы реализовать свою идею, специалисты модифицировали состав материала печати, поскольку принтер рассчитан на печать полилактидом, но сам по себе этот материал имеет низкую ионную проводимость и не подходит для создания аккумулятора.

В итоге исследователи выбрали следующую схему: сначала принтер печатает слой из проводящего графенового филамента, выступающего в качестве токосборника, на котором печатается анод из смеси полилактида, графена и титаната лития, сверху располагается камера для электролита из чистого полилактида, а над ним – катод из смеси полилактида, манганата лития и многослойных углеродных нанотрубок, после чего принтер печатает второй токосборник из метал-полимерного композитного филамента.

Стоит отметить, что этот метод позволил инженерам создать два устройства-прототипа: одно в виде кольцевидного браслета с изогнутым аккумулятором, который может питать светодиод в течение минуты, а второй – солнечные очки с изменяемой прозрачностью. Аккумулятор расположен в одной из дужек, а спереди находится жидкокристаллическая панель, которая становится непрозрачной при подаче тока.

Другая группа американских инженеров в начале года разработала технологию печати на двигающейся поверхности. Специалисты напечатали проводящие дорожки прямо на руке человека и создали таким образом простую схему со светодиодом, который активируется с помощью электромагнитного поля. А канадские ветеринары напечатали собаке на 3D-принтере новый череп.