Физики научились печатать литиевые батарейки
Новая батарея под микроскопом. Фото: Ke Sun, Teng-Sing Wei, Jennifer A. Lewis, Shen J. Dillon
Американским физикам и инженерам удалось разработать технологию трехмерной печати литиевых элементов питания. Размер полученных батарей составляет около миллиметра, а главной сферой применения разработчики называют вживляемые устройства. Подробности со ссылкой на публикацию ученых в журнале Advanced Materials приводит сайт университета Вайсса.
В сообщении подчеркивается, что электроды новой батареи получаются тоньше человеческого волоса, в то время как процесс печати полностью автоматизирован и использует уже существующие модели трехмерных принтеров. Основной проблемой, которую пришлось разрешить ученым, являлся подбор «чернил», материала, используемого принтером. Исследователям удалось подобрать вещество, которое сочетает высокую электрическую проводимость со способностью мгновенно затвердевать при контакте с воздухом и сохраняться жидким внутри принтера.
Кроме того, разработчикам печатной микробатареи пришлось подобрать состав, содержащий оксид лития. После того, как принтер сформировал электроды и добавил оксид лития (его в печатный состав пришлось внести в виде наночастиц), батарея закрывалась корпусом и заливалась электролитом; все изделие в сборе сопоставимо по размеру с песчинкой.
Разработчики считают, что их изобретение поможет в разработке вживляемой электроники. Сейчас в распоряжении медиков уже есть технологии, позволяющие создать сверхминиатюрные устройства для мониторинга биохимических показателей крови или других параметров непосредственно в организме пациентов, но для долговременной работы многим перспективным вживляемым приборам не хватало компактных и надежных источников питания. Печатаемые на серийных трехмерных принтерах литиевые микробатареи могут, как заявляют специалисты университета Вайсса, изменить ситуацию в лучшую сторону.