I ricercatori Clemson utilizzano la stampa 3D per risolvere i problemi di batteria Pesky stampando elettrolizzatori ceramici
Abbiamo tutti familiarità con quel momento altamente scomodo di scoprire che la batteria del tuo telefono è morta (o peggio, che il cavo di ricarica o il cubo non è più funzionante per qualche motivo spesso sconosciuto) o che l’auto elettrica sta finendo il succo .’ Poiché i progressi nella tecnologia continuano a salire a livelli più elevati, tuttavia, potresti scoprire di poter prendere il controllo della batteria con la stampa 3D. E anche se questo non è esattamente un nuovo concetto, sta diventando ancora più realistico grazie alle recenti ricerche della Clemson University .
Un processo di stampa 3D basato sul laser potrebbe essere in grado di creare energia, insieme a enormi quantità di spazio di archiviazione. Jianhua “Joshua” Tong, professore associato di Scienza dei materiali e ingegneria presso Clemson, è dietro il progetto, che semplifica la produzione di elettrolizzatori utilizzando dispositivi realizzati in materiale ceramico. Tong spiega che i loro dispositivi innovativi potrebbero effettivamente utilizzare l’idrogeno per imbrigliare e immagazzinare energia solare o addirittura eolica e usarla per alimentare oggetti più grandi come le automobili.
“Il nostro successo significherà che possiamo fornire energia pulita e sostenibile”, ha detto Tong. “Questa è la parte fantastica. Stiamo portando la stampa 3D al livello successivo. “
Questa ricerca riguardante la stampa 3D è stata eseguita presso il Dipartimento di Scienza e ingegneria dei materiali di Clemson , dove Tong ha lavorato anche con Hai Xiao, Kyle Brinkman e Fei Peng. Poiché la produzione di ceramiche per uso industriale è stata storicamente molto costosa, il loro obiettivo era creare un processo di produzione che fosse conveniente e realistico per le applicazioni moderne.
Il loro processo si avvale di alcuni dei più grandi vantaggi nella stampa 3D, tra cui un risparmio maggiore sulla linea di fondo e una maggiore velocità di produzione, principalmente a causa del fatto che ignorano la necessità di un forno per produrre l’elettrolizzatore. Ciò potrebbe essere estremamente utile in termini di produzione di carburante, oltre a offrire un nuovo potenziale nella creazione di altri prodotti come le batterie degli smartphone con la possibilità di rimanere in carica per diversi giorni. Considerando che molti di noi stanno esaurendo la carica della batteria entro la fine della giornata (o anche più rapidamente), tali prodotti potrebbero essere una vera manna per l’industria smartphone / batteria in generale. Utilizzando pile di elettrolizzatori ceramici protonici, il team può far funzionare l’idrogeno come riserva di carburante per le batterie. Sinterizzando e depositando le diverse ceramiche necessarie contemporaneamente, il team può rendere questi dispositivi di accumulo di energia in un modo completamente nuovo. Questa è un’altra applicazione in cui possiamo vedere la stampa 3D utilizzata per apportare modifiche alle batterie.
Jianhua “Joshua” Tong, a sinistra, e Ph.D. Lo studente Shenglong Mu lavora nel loro laboratorio alla Clemson University, dove sta sviluppando una nuova tecnologia che combina la stampa 3D e l’elaborazione laser. (Credito fotografico: Clemson University)
I ricercatori hanno anche scoperto che la stampa 3D offerto incredibile facilità nella produzione a causa della possibilità di creare un design 3D che può essere inviato via email a un altro individuo o la società si prepara al 3D stampa di un componente o di un prototipo. Il design 3D significa anche che i prototipi possono essere modificati facilmente in moda digitale, piuttosto che lavorare con un intermediario che deve tornare al tavolo da disegno per la maggior parte delle modifiche.
L’uso della stampa 3D integrata con altri processi come l’elettronica offre infinite opportunità per progettisti e ingegneri che sperano di creare opere più snelle per gli utenti di tutto il mondo. Scopri di più su Materials Science & Engineering a Clemson qui .
