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Flexible Batterien Elektronik aus dem Drucker

publish-industry Verlag GmbH

11.07.2016

Von 3D-Druck ist hier nicht die Rede: Einen haushaltsüblichen Tintenstrahldrucker hat der koreanische Forscher Sang-Young Lee so modifiziert, dass er einfache Schaltkreise, Superkondensatoren sowie Batterien ausdrucken kann.

Dazu ersetzt der Koreaner die Tinte im Drucker mit leitfähiger Tinte sowie Batterie-Materialien. Auf speziell vorbehandeltem Papier entstehen so Superkondensatoren und Komponenten für Schaltkreise.

In der Regel bringt man bei Batterien und Akkus Energiespeicher-Materialien auf Metallfolie auf und verpackt sie zusammen mit einem flüssigen Elektrolyt in Standardformen wie Münzen, Zylinder oder prismatische Zellen. Dieses Procedere schränkt allerdings das Design ein - flexible Batterien strebt Lee mit seiner Technik an, die in einem Entwurf eingebettet sind.

Lees Methode erfordert höchste Präzision: Alle Materialien müssen maßgeschneidert werden, damit eine Komponente wie der Superkondensator am Ende auch funktioniert. Hier kann verschmierte Tinte fatale Folgen haben, sodass Lee darauf achten muss, dass die Tinte nicht vor dem Druck im Behälter verklumpt. Herzstück der Prozedur ist somit ein Elektrolyt, der sich für den Druck mit einem Tintenstrahldrucker eignet. Um ein Verlaufen der Tinte zu verhindern, druckt Lee im ersten Schritt eine Grundierung aus Zellulose. Als Ersatz für den Folien-Kollektor in einer Batterie kommen Kohlenstoff-Nanoröhren zum Einsatz, danach folgen Elektroden aus silbernen Nano-Drähten und anschließend eine leitende Tinte.

Inna Lobel, Designerin bei US-amerikanischen Unternehmen Frog, sieht in den flexiblen Schaltkreisen einen bedeutenden Schritt: „Das Ziel beim Internet der Dinge und bei Ubiquitous Computing ist, dass die Technologie im Hintergrund verschwindet, so dass wir auf eine natürlich wirkende Weise mit der Welt interagieren können.“

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