11月28日,据报道,哈佛大学材料科学家詹妮弗·刘易斯(Jennifer Lewis)正在利用新型墨水打印出电池基本结构,此技术将来可以用于锂电池及其它电子产品的3D打印制造。
尽管这种科技仍处于早期试验阶段,但它的未来十分光明。想象一下用它打印出可以贴付在皮肤上的生物医学传感器,就能把重要生命体征传送给智能手机;或是更简单、快速地制造现有产品。
刘易斯把这个制造过程分为两个重要的步骤,首先她利用“功能墨水”制造出简单部件,如:电极、电线、天线等等。然后她用工业级别的3D打印机再加上她自己研发的喷管高压挤出机,来生成电池及其它产品。刘易斯的墨水了利用了悬浮纳米颗粒技术,比如制造电池时加入锂化合物,制造电线时加入银化合物。这些元素可以有多种混合方法,它们在常态下几乎是固体形式,但施加适当压力后它们就变成了液态。而打印在物体上后这些墨水会再次恢复固态。用单针管打印一块电池要耗时数分钟,但刘易斯的改装3D打印机可以同时使用数百个针管输出墨水。
不像那些需要高温环境才能正常工作的高端电子设备,这种打印技术完全可以在室温下进行,这也意味着可以在不造成任何损失的情况下进行打印制造。刘易斯表示,电池材料本身并没有什么突破性,但“制造方式的确是很有创造性”的。
刘易斯打印出的锂电池只有1平方毫米那么大,但性能与工业电池产品不相上下。刘易斯的加工精度可达100纳米,通过连接大量小电池,最终可以制造一块大电池。
刘易斯的团队目前有8个关于这种墨水的专利,他们正在努力让此技术在接下来几年中投入商业使用。她表示,尽管原计划是把这种技术介绍给生产商们,但最终这种打印技术也可能沦为极客们的特殊收藏。