哈佛科學(xué)家研發(fā)的新技術(shù)讓你輕松打印鋰離子電池

哈佛材料科學(xué)家 Jennifer Lewis 的新型 “墨水”技術(shù)和高壓打印技術(shù)將使得常溫下的電子配件 3D 打印變得更加便捷，比如鋰離子電池等。該技術(shù)為未來(lái)的電子系 3D 打印提供了基礎(chǔ)，雖然還處于早期階段，但是它能夠打印電池及其它高效能電子零件的天賦能使更多的新產(chǎn)品靠近大眾生活。

以助聽(tīng)器為例，雖然其塑料外殼已經(jīng)是由 3D 打印技術(shù)制成，但內(nèi)部的電子機(jī)構(gòu)卻是另外制造的，電池通常需要經(jīng)常更換。如果 Lewis 的技術(shù)付諸實(shí)用，我們可以在通過(guò) 3D 打印把可充電電池植入塑料外殼里，使得這個(gè)設(shè)備的制作更加快速，結(jié)構(gòu)也更加嚴(yán)密。

(定制的注射噴嘴，其開(kāi)口只有一微米，使小空間內(nèi)打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)成為可能)

Lewis 解決了電子設(shè)備打印的兩個(gè)重要問(wèn)題。一是 “墨水”，Lewis 發(fā)明了自稱為“功能性墨水”的技術(shù)，使得原材料在被擠壓出來(lái)后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(gè)重要發(fā)明則是可用于工業(yè)級(jí) 3D 打印機(jī)的噴嘴和高壓擠壓器。Lewis 的技術(shù)使用懸浮納米顆粒作為墨水，比如鋰和銀等。墨水可依實(shí)際需求做不同搭配，它們常態(tài)下接近固體但在受到特定程度的擠壓時(shí)開(kāi)始流動(dòng)，打印時(shí)即可凝固。Lewis 的訂制化系統(tǒng)同時(shí)使用數(shù)百根噴嘴進(jìn)行打印工作。

(顯微鏡下的電池，只有一平方毫米，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。)

這種新技術(shù)在室溫下即可運(yùn)行，使得其適用范圍得到極大擴(kuò)展，比如在皮膚上、塑料或者紙質(zhì)材料上等等。Lewis 表示，材料本身并沒(méi)有多少創(chuàng)新，她的技術(shù)更多的是在制造上帶來(lái)變革。以電池為例，得益于精細(xì)的噴嘴和納米級(jí)墨水，Lewis 的打印機(jī)能在極小空間內(nèi)造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)，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(tuán)隊(duì)擁有這種技術(shù)的 8 項(xiàng)專利，他們希望在接下來(lái)幾年里做好授權(quán)和商業(yè)化。另外，她還表示雖然這項(xiàng)技術(shù)是為工業(yè)制造而發(fā)明，但是也不排除為普通消費(fèi)者打造一款入門級(jí)設(shè)備的可能。