Mikroelektronika potrzebuje druku 3D

Mikroelektronika potrzebuje druku 3D

Świat, w którym żyjemy kurczy się, a za nim podąża elektronika, która z dnia na dzień staje się mniejsza i mniejsza. Wystarczy spojrzeć na rozmiar pamięci komputera, odtwarzaczy muzyki czy telefonów komórkowych. Każdego roku mikrochipy stają się mniejsze, a ich możliwości stale rosną. Ten galopujący rozwój i wszechobecna miniaturyzacja napotykają jednak pewne przeszkody. I tak np. kwestią, która ciągle przysparza problemów są baterie, a raczej ich rozmiary, które nie nadążają za malejącymi urządzeniami elektronicznymi. Inżynierowie mają twardy orzech do zgryzienia.

Na pomoc im przychodzi jednak technologia druku 3D. Grupa naukowców z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign odkryła sposób na drukowanie litowo-jonowych baterii bezpośrednio na małych chipach. W przypadku tradycyjnych mikro urządzeń moc dostarczana jest z zewnątrz z powodu trudności miniaturyzacji kondensatorów. Przełamanie tej bariery pozwoli skonstruować urządzenia, takie jak bezprzewodowe mikro sensory, implanty medyczne i wiele innych.

Mikrobateria

zaprojektujemy szkolenie z druku 3d dla twojej firmy

Nasz projekt pozwolił opracować skuteczną metodę tworzenia wydajnych litowo-jonowych mikrobaterii, jest wyjątkowo kompatybilna z produkowaną w dzisiejszych czasach mikroelektroniką. Wykorzystaliśmy holograficzną litografię 3D, aby określić wewnętrzną strukturę elektrody, a następnie przy użyciu fotolitografii 2D uzyskaliśmy jej pożądany kształt. Nasza praca łączy ze sobą wytwarzanie i modelowanie, pokazując, że energia i moc mikrobaterii jest zależna od parametrów strukturalnych elektrody, takich jak kształt, powierzchnia, porowatość i krętość.

Nadrukowana elektroda
Jak już wspomniałem wcześniej, opracowana metoda łączy trójwymiarową litografię holograficzną z bardziej konwencjonalną, dwuwymiarową fotolitografią. Dzięki niej powstaje szablon baterii, który następnie jest poddawany dalszej obróbce, podczas której cienka warstwa aktywnych materiałów rozrasta się na kolektorach prądu za pomocą powlekania galwanicznego. Końcowym produktem jest mikrobateria zawierająca elektrody splecione z mezostrukturalnymi porami, która ma zapewniać maksymalną gęstość energii oraz całe mnóstwo możliwości praktycznego zastosowania.

Bateria 3D powstała przy użyciu holograficznej litografii 3D i fotolitografii
Twórcy zademonstrowali swój wynalazek jako zasilanie diody LED. Mimo tego ze przedstawiona bateria miała tylko 0.04 milimetra sześciennego i pojemność jedynie 0.83 μAh była w stanie zasilić lampkę co najmniej 200 razy. Trzeba przyznać, że jak na coś tak mikroskopijnego osiągnięty wynik był więcej niż zadowalający. Pozostaje mieć nadzieję, że naukowcom z Illinois uda się rozwinąć projekt na tyle, byśmy mogli korzystać z niego na co dzień.

Źródło: 3dprint.com

Napisz do nas, a na organizowanych przez nas szkoleniach i warsztatach dowiesz się wszystkiego o druku 3D

Autor: Maciej Combrzyński-Nogala

 




One thought on “Mikroelektronika potrzebuje druku 3D

Komentowanie jest wyłączone.