Revista de Nanomateriais e Nanotecnologia Molecular

A eletrônica do futuro pode ser alimentada por uma pequena bateria impressa em 3D.

Adina Bernice

Dispositivos móveis dependem de armazenamento de energia, e há um desejo constante por baterias menores, porém mais potentes. Ao longo dos anos, muito trabalho foi feito para pesquisar novos materiais de eletrodos, eletrólitos, topologias de células e métodos de fabricação para melhorar o desempenho eletroquímico das baterias e, ao mesmo tempo, reduzir os custos de fabricação. Simultaneamente, a impressão 3D está transformando nossa sociedade, e a tecnologia está melhorando rapidamente. Ela está rapidamente se tornando a base para sistemas de energia impressos em 3D futuristas de próxima geração, nos quais baterias e supercapacitores podem ser impressos em quase qualquer formato. Os fabricantes tiveram que projetar seus produtos em torno do tamanho e formato das baterias disponíveis comercialmente, que atualmente ocupam a maior parte do espaço em dispositivos eletrônicos modernos. A maioria delas é cilíndrica ou retangular e é projetada para células tipo moeda e bolsa. Como resultado, quando um produtor projeta um produto, a bateria deve ter um tamanho e formato específicos, desperdiçando espaço e limitando as alternativas de design. Isso está cada vez mais representando um desafio de design para as futuras gerações de eletrônicos flexíveis. impressão 3D baseada em litografia, impressão 3D baseada em eletrodeposição assistida por modelo, impressão a jato de tinta, escrita direta a tinta, modelagem por deposição fundida e impressão a jato de aerossol, entre outros, são todos exemplos de baterias impressas em 3D usando várias técnicas de impressão. Os autores também abordam os princípios operacionais, o processo de impressão, os benefícios e as desvantagens de cada tecnologia de impressão 3D, bem como os materiais de impressão para os eletrodos e eletrólitos das baterias impressas. A impressão 3D é uma tecnologia de produção avançada que usa deposição controlada digitalmente de materiais reativos e de mudança de fase, bem como tintas à base de solvente, para produzir estruturas 3D complexas. Esse tipo de fabricação geralmente começa com a criação de um modelo virtual 3D que é então cortado em muitas seções transversais horizontais 2D com o uso de software específico. Um objeto 3D coeso pode ser produzido imprimindo sucessivamente novas camadas 2D sobre os níveis anteriores.