باطری پرینت سه بعدی

رونق اخیر در ابزارهای پوشیدنی الکترونیکی، بسته بندی و برنامه های کاربردی اینترنت اشیا، تعداد جهانی این دستگاه ها را به 27 میلیارد افزایش داده است. با این حال، با توجه به چرخه عمر کوتاه آنها، و این واقعیت که آنها تمایل دارند از یون های لیتیوم تجدید ناپذیر یا سلول های قلیایی تغذیه شوند، بسیاری از این محصولات در نهایت دفن می شوند و مشکل جهانی زباله های الکترونیکی را بدتر می کنند.از این رو می توان با ساخت ابزارهای الکترونی تجدید پذیر مشکل انباشت زباله های الکترونیکی را تا حدودی حل کرد.

باطری ساخته شده توسط پرینت سه بعدی ، تشکیل شده ازیک لایه سلولز و گلیسرول انعطاف پذیر، با الگوی کربن رسانا و جوهر مملو از گرافیت، می‌تواند هزاران چرخه شارژ را با حفظ ظرفیت خود تحمل کند. به لطف پایه زیست تخریب پذیر آن، سلول جدید می تواند پس از یک بار استفاده از باطری و خالی شدن آن تجزیه شود. و به طور بالقوه آن را به ابزاری ایده آل برای مقابله با مسائل زباله های الکترونیکی در جهان تبدیل می کند.

برای ساده سازی تولید یه باطری سازگار با محیط زیست می توان به پرینت سه بعدی روی آورد که از آن برای تولید دو نیم سلول قبل از خم کردن آنها استفاده کرد. در عمل این به معنای پرینت اولین پایه لایه واحد، سپس قرار دادن الکترود و لایه‌های الکترولیت تزریق شده با گرافیت رسانا در بالای آن بود، در فرآیندی که پس از تغییراتی، یک باتری عملکردی به دست آمد.

 هنگامی که نمونه اولیه ابرخازن پرینت سه بعدی آماده شد، دانشمندان قبل از اندازه‌گیری ولتاژ سطح باز آن، سعی کردند با شارژ کردن آن تا 0.5 ولت، میزان شارژ آن را آزمایش کنند. به گفته محققان، دستگاه آنها هنوز پس از 150 ساعت 30 درصد از شارژ خود را باقی می‌ گذارد که عملکرد آن را «همراستا با ابرخازن‌های پیشرفته مبتنی بر کربن» قرار می‌دهد.

جالب اینجاست که محققان دریافتند که ظرفیت ابرخازن پرینت سه بعدی نیز به مدت دو هفته پس از ساخت در نوسان بوده و سپس ته نشین شد، در حالی که پس از آن، بعد از هشت ماه ذخیره سازی به کار خود ادامه داد و هنگامی که آزمایشات خود را به پایان رساندند و تلاش کردند آن را کمپوست کنند، حدود 50 درصد از جرم آن در طول 9 هفته تجزیه شد.