據(jù)TechnologyReview網(wǎng)站報道,哈佛大學材料科學家詹妮弗·劉易斯(Jennifer Lewis)正在利用新型墨水打印出電池基本結構,此技術將來可以用于鋰電池及其它電子產(chǎn)品的3D打印制造。
盡管這種科技仍處于早期試驗階段,但它的未來十分光明。想象一下用它打印出可以貼付在皮膚上的生物醫(yī)學傳感器,就能把重要生命體征傳送給智能手機;或是更簡單、快速地制造現(xiàn)有產(chǎn)品。
劉易斯把這個制造過程分為兩個重要的步驟,首先她利用“功能墨水”制造出簡單部件,如:電極、電線、天線等等。然后她用工業(yè)級別的3D打印機再加上她自己研發(fā)的噴管高壓擠出機,來生成電池及其它產(chǎn)品。劉易斯的墨水了利用了懸浮納米顆粒技術,比如制造電池時加入鋰化合物,制造電線時加入銀化合物。這些元素可以有多種混合方法,它們在常態(tài)下幾乎是固體形式,但施加適當壓力后它們就變成了液態(tài)。而打印在物體上后這些墨水會再次恢復固態(tài)。用單針管打印一塊電池要耗時數(shù)分鐘,但劉易斯的改裝3D打印機可以同時使用數(shù)百個針管輸出墨水。
不像那些需要高溫環(huán)境才能正常工作的高端電子設備,這種打印技術完全可以在室溫下進行,這也意味著可以在不造成任何損失的情況下進行打印制造。劉易斯表示,電池材料本身并沒有什么突破性,但“制造方式的確是很有創(chuàng)造性”的。
劉易斯打印出的鋰電池只有1平方毫米那么大,但性能與工業(yè)電池產(chǎn)品不相上下。劉易斯的加工精度可達100納米,通過連接大量小電池,最終可以制造一塊大電池。
劉易斯的團隊目前有8個關于這種墨水的專利,他們正在努力讓此技術在接下來幾年中投入商業(yè)使用。她表示,盡管原計劃是把這種技術介紹給生產(chǎn)商們,但最終這種打印技術也可能淪為極客們的特殊收藏。
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