A Harvard és az Illinois-i Egyetem kutatói új felhasználási módot találtak a 3D nyomtatás számára: homokszemnyi méretű lítiumion-akkumulátorokat gyártottak le a módszerrel. A mikroakkuk miniatűr berendezések egész sorában lehetnek használhatók az orvostudománytól a telekommunikációig.

Az akkumulátorok miniatürizálásának problémáját az elmúlt évek során vékonyfilmek révén igyekeztek megoldani a szakértők. Ezzel azonban az a probléma, hogy az ultravékony akkuk egyelőre nem képesek elég energia tárolására ahhoz, hogy működtetni tudják a rájuk kapcsolt aprócska készülékeket. A Harvard és az Illinois-i Egyetem kutatói ugyanakkor rájöttek, hogy a rendszer jóval hatékonyabbá válhat, ha nemcsak síkban építik egymás mellé az ultravékony elektródákat, hanem valamiféle térbeli elrendezésre törekednek, innen jött aztán a 3D-nyomtató használatának ötlete.

Ahogy Jennifer Lewis, a kutatócsoport vezetője elmondta, az apró akkumulátor nyomtatás útján történő legyártásához először is speciális tintákra volt szükség, amelyekből rétegről rétegre felépíthető az anód és a katód. Ehhez olyan anyagösszetételt kellet kikísérletezni, amely nem cseppenként, hanem folyamatos anyagcsíkként kerül ki a nyomtatófej fúvókájából, és a felületre kerülve rögtön meg is szilárdul.

Ezen túl persze a tintáknak rendelkezniük kell azon elektrokémiai tulajdonságokkal is, amelyek alkalmassá teszik őket az anód, illetve a katód szerepére. Miután a szakértők kikísérletezték az optimális tintaösszetételt, fésű alakú anódokat és a katódokat nyomtattak, ahogy a mellékelt videón is látható. A kész összetevőket aztán egymásba csúsztatták, és apró kis tárolókba helyezték, amelyeket feltöltöttek elektrolittal.

A homokszemnyi akkumulátorok számszerűsített adatairól egyelőre nincs információ, de a kutatók annyit elárultak, hogy az elektromos teljesítmény, a feltöltési és lemerülési idő és az élettartam szempontjából is nagyon hasonlítanak a nagyobb, boltban kapható akkukra, csak éppen sokkal kisebb méretűek.