Представьте себе настолько миниатюрный компьютер, что он может без проблем перемещаться внутри тела человека, двигаясь вместе с потоком крови. Новый микроаккумулятор, созданный командой ученых из Гарвардского университета и Университета штата Иллинойса, имеет всего несколько миллиметров в ширину. Он идеально подходит на роль источника электропитания для описанных выше маленьких компьютеров. Это также первый аккумулятор в истории, изготовленный исключительно с помощью 3D-принтера.
Команда исследователей использовала уникальный 3D-принтер и специальные чернила для производства батареи. Сопло шириной в один миллиметр (уже, чем человеческий волос) наносило на подложку слои активной массы (для аккумуляторных пластин) из наночастиц, которой придавалась гребенчатая форма. Поверх первой гребенчатой конструкции размещался второй непечатный с помощью 3D-принтера "гребень", "зубцы" которого сплетаются с выступами нижнего "гребня". Эти элементы с функциональной стоки зрения представляют собой электроды традиционных батарей, с помощью которых и генерируется электричество.

После печати электродные слои быстро затвердевали и помещались в небольшую емкость, заполненную специальным раствором. Ширина готового к работе продукта составляла менее миллиметра. Группа исследователей опубликовала свою работу в минувший вторник в издании Advanced Materials.

Подобная инновационная батарея вполне может революционизировать такие области науки и машиностроения, как робототехника, развитие которой в направлении миниатюризации ограничиваются имеющимися в наличии материалами. Данная разработка также покажется крайне полезной создателям крошечных летающих беспилотников и плавающих дронов, которые должны работать автономно, преодолевая большие расстояния. Кроме того, примирение подобных батарей при разработке медицинских имплантатов и носимой электроники дает инженерам широчайшие возможности.

Следует отметить, что работа над миниатюрными батареями ведется уже давно. Но ранее ученые работали главным образом над технологиями изготовления аккумуляторов из слоев специальной пленки. Но подобные продукты получались слишком тонкими, чтобы обеспечивать достаточно большую емкость. Новая батарея, напечатанная на 3D-принтере, является плотной и достаточно толстой, чтобы конкурировать с традиционными аккумуляторами. Кроме того, это практически стандартный литий-ионный аккумулятор – точно такой же, как в вашем сотовом телефоне или планшете.

"Электрохимические характеристики новинки сопоставимы с другими коммерческими батареями с точки зрения количества циклов заряда и разряда, жизненного цикла и плотности энергии (удельной энергии). Просто мы смогли добиться этого в гораздо меньших масштабах ", -говорится в пресс-релизе ученых из Гарвардского университета.

Конечно же, микробатареи создают еще больше проблем разработчикам систем переработки бытовой электроники, но технология, безусловно, крайне перспективная – особенно если учесть возрастающую доступность и популярность 3D-принтеров.

http://energysafe.ru со ссылкой на GigaOm и Advanced Materials