Гарвардские ученые разработали чернила из наночастиц для 3D-печати батарей

Технологии 3D-печати демонстрируют свою полезность во все более широком спектре практических приложений. В области потребительской электроники такие устройства до последнего времени можно было применять лишь к печати корпусов и некоторых мелких конструкционных элементов, что ограничивал. Недавно, специалист по материаловедению из Гарварда Дженнифер Льюис (Jennifer Lewis) разработала «чернила», которые можно использовать для печати батарей и других электронных компонентов на стандартных промышленных 3D-принтерах, рассчитанных на работу с пластиком.

«Чернила» получают добавлением наночастиц оксида титана лития к плотной деионизированной жидкости (водному раствору этиленгликоля). В центрифуге крупные частицы отфильтровываются, а оставшаяся смесь доводится до состояния однородной суспензии. Под давлением она проявляет свойства жидкости, а выдавленная из шприца-экстрактора специальной конструкции возвращается в твердое состояние. Это позволило при испытаниях технологии наносить слои этого материала с высокой точностью — до 100 нм.

Изготовленные таким образом миниатюрные батареи в форме квадрата со стороной 1 мм имели даже более высокую плотность, чем их аналоги, изготовленные обычным способом — за счет более сложной внутренней структуры.

Возможность печатать при комнатной температуре делает разработанную в Гарварде технологию более реалистичной, чем другие решения, базирующиеся на высокотемпературной печати металлами. В дальнейшем исследовательский коллектив рассчитывает сделать ее доступной не только для промышленных, но и для распространенных потребительских принтеров, таких как MakerBot. Инженеры Гарварда также экспериментируют с серебряными наночастицами в качестве материала для печати проводящих дорожек и соединений на платах.

Конечным же итогом может стать возможность изготовлять устройства целиком (батареи, электронную часть и корпус) на принтере, вводя в него чертеж и вынимая готовое к работе изделие.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365