O invenţie mult aşteptată: microbateria cât un fir de nisip (FOTO/VIDEO)

Crearea unor baterii foarte mici şi totuşi eficiente, pentru a alimenta electronicele de dimensiuni reduse dezvoltate în ultimii ani, a fost o adevărată provocare pentru oamenii de ştiinţă. Acum, graţie imprimantelor 3D, cercetătorii au găsit, în sfârşit, o soluţie.

O echipă formată din oameni de ştiinţă de la Universitatea Harvard şi Universitatea din Illinois au folosit tehnicile de printare 3D pentru a crea o baterie litiu-ion mai mică decât lăţimea unui fir de păr uman.

Pentru a da naştere bateriei ei au printat mai multe straturi intercalate de electrozi, fiecare fiind mult mai mic decât grosimea unui fir de păr.

Mulţi ingineri au dezvoltat dispozitive electronice de dimensiuni reduse, precum implanturi medicale sau roboţi zburători de dimensiunile unor insecte. Însă bateriile folosite pentru alimentarea lor erau fie prea mari, fie ineficiente.

Acum, oamenii de ştiinţă au realizat că pot reţine mai multă energie în baterii mici dacă intercalează straturi foarte fine de electrozi. Pornind de la „cerneala” clasică folosită de imprimante, oamenii de ştiinţă au creat un nou tip de „cerneală„ care are proprietăţi chimice şi electrice utile pentru proiect. Astfel cerneala rezultată funcţionează ca un material activ electrochimic, fiind totodată capabilă să se scurgă prin dispozitivul de printat, ajungând în forma sa finală.

Cerneala dezvoltată pentru anodul bateriei (sau partea negativă) este creată din nanoparticule dintr-un compus metalic de oxid de litiu. Cerneala pentru catodul bateriei (parte pozitivă), a fost creată dintr-un alt compus.

Imprimanta 3D a intercalat straturi, formate din cele două tipuri de cerneluri, pe dinţii unor piepteni minusculi de aur. Apoi, piesa rezultată a fost plasată într-un recipient umplut cu o soluţie de electrolit pentru finalizarea bateriei.

„Performanţa electrochimică este comparabilă cu cea a bateriilor comerciale în ceea ce priveşte rata de încărcare şi descărcare, ciclul de viaţă şi densitatea energetică. Diferenţa este că am reuşit să obţinem aceleaşi performanţe la o scară mai mică”, a declarat coautorul studiului, Shen Dillon.