Требования массового промышленного производства диктуют изготовление литий-ионных аккумуляторов в виде цилиндров или прямоугольных параллелепипедов. Это, в свою очередь, означает, что конструкторы гаджетов вынуждены резервировать определенный объем под будущие элементы питания, что ведет к неэффективному использованию пространства и ограничениям дизайнерского потенциала.
Ученые из университетов Техаса и Дьюка взялись решить эту проблему. Они разработали метод, позволяющий создавать полноценные функционирующие литий-ионные аккумуляторы при помощи технологий 3D-печати.
Теоретически 3D-принтер может изготавливать любые устройства, в том числе и аккумуляторные компоненты, практически в любой форме. Однако полимеры, используемые для 3D-печати, имеют низкую проводимость. Поэтому главная задача ученых заключалась в модификации состава материала печати. В итоге было принято решение использовать в определенной последовательности графен, полилактид, титанат лития, манганат лития и метал-полимерный композитный филамент.
Инженеры продемонстрировали работоспособность метода, создав с его помощью два устройства-прототипа. Одно из них представляет собой кольцевидный браслет с изогнутым аккумулятором, способным питать светодиод в течение минуты.
Второй прототип — это солнечные очки с изменяемой прозрачностью. В одной из дужек находится аккумулятор, а спереди расположена жидкокристаллическая панель, которая становится непрозрачной при подаче тока с аккумулятора.
Ученые уточняют, что сейчас технология находится на очень ранней стадии. Так, емкость печатаемых батарей на два порядка ниже, чем у аналогичных стандартных аккумуляторов, и ее явно недостаточно для коммерческого использования. Поэтому в дальнейшем исследователи намерены доработать технологию, в частности, пересмотрев список задействованных в печати материалов, сообщает itc.ua.
