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8c8313a56edf7ff09405a1e93764a36f 哈佛材料科學家 Jennifer Lewis 的新型「墨水」技術和高壓列印技術將使得常溫下的電子配件 3D 列印變得更加便捷,例如鋰離子電池等。該技術為未來的電子系 3D 列印提供了基礎,雖然還處於早期階段,但是它能夠列印電池及其它高效能電子零件的天賦能使更多的新產品靠近大眾生活。


哈佛材料科學家 Jennifer Lewis 的新型「墨水」技術和高壓列印技術將使得常溫下的電子配件 3D 列印變得更加便捷,例如鋰離子電池等。該技術為未來的電子系 3D 列印提供了基礎,雖然還處於早期階段,但是它能夠列印電池及其它高效能電子零件的天賦能使更多的新產品靠近大眾生活。

以助聽器為例,雖然其塑膠外殼已經是由 3D 列印技術製成,但內部的電子機構卻是另外製造的,電池通常需要經常更換。如果 Lewis 的技術付諸實用,我們可以透過 3D 列印把可充電電池植入塑膠外殼裡,使得這個設備的製作更加快速,結構也更加嚴密。


▲定制的注射噴嘴,其開口只有一微米,使小空間內列印複雜結構成為可能

Lewis 解決了電子設備列印的兩個重要問題。一是 「墨水」,Lewis 發明了自稱為「功能性墨水」的技術,使得原材料在被擠壓出來後迅速成形為電池及其它基本零件,如電極、電線和天線等。另外一個重要發明則是可用於工業級 3D 印表機的噴嘴和高壓擠壓器。Lewis 的技術使用懸浮奈米顆粒作為墨水,比如鋰和銀等。墨水可依實際需求做不同搭配,它們常態下接近固體但在受到特定程度的擠壓時開始流動,列印時即可凝固。Lewis 的訂制化系統同時使用數百根噴嘴進行列印工作。


▲顯微鏡下的電池,只有一平方毫米,但結構複雜

這種新技術在室溫下即可運行,使得其適用範圍得到極大擴展,比如在皮膚上、塑膠或者紙質材料上等等。Lewis 表示,材料本身並沒有多少創新,他的技術更多的是在製造上帶來變革。以電池為例,得益於精細的噴嘴和奈米級墨水,Lewis 的印表機能在極小空間內造出複雜結構,因此即便是小至一平方毫米的電池也能具備普通市售電池的性能。

Lewis 的團隊擁有這種技術的 8 項專利,他們希望在接下來幾年裡做好授權和商業化。另外,她還表示雖然這項技術是為工業製造而發明,但是也不排除為普通消費者打造一款入門級設備的可能。(technologyreview.com)

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