Wetenschappers werken aan 3d-geprinte accu's

Wetenschappers van Harvard University werken aan een methode om accu's met een 3d-printer te kunnen fabriceren. Hiervoor moet een speciale printmethode worden ontwikkeld, omdat elektronica niet gemakkelijk te maken is met reguliere 3d-printtechnologie.

Volgens de wetenschappers verkeert de benodigde 3d-printtechnologie nog in een vroeg stadium, zo meldt Technology Review van het Amerikaanse technologie-instituut MIT. In de komende jaren willen de ontwikkelaars de technologie verfijnen en commercieel gaan inzetten, waarna het maken van accu's met behulp van een industriële 3d-printer voor elektronicafabrikanten haalbaar moet worden.

De technologie van de Harvard-wetenschappers is gebaseerd op een speciaal soort inkt waarmee componenten voor elektronica zijn te maken. In de inkt bevinden zich onder andere lithium- en zilver-deeltjes, die noodzakelijk zijn voor de elektronica in accu's. Volgens de wetenschappers werkt de printtechnologie op kamertemperatuur, maar nog niet op de temperaturen waarop normaliter elektronica wordt gefabriceerd.

Een dergelijke 3d-printtechnologie zou ingezet kunnen worden voor modulaire smartphones. Zo is Motorola van plan om een dergelijke smartphone op de markt te brengen, waarbij de gebruiker zelf onderdelen kan vervangen. Het bedrijf 3D Systems moet voor Motorola een 3d-printsysteem ontwerpen waarmee de smartphoneonderdelen zijn te maken.

Het mogelijk maken van 3d-geprinte elektronica zou het aantal toepassingsgebieden voor 3d-printers verder kunnen vergroten. De meeste conventionele 3d-printers werken met plastics.

Reacties (25)

[paulebappie]

Ik stel me zo voor dat je de mechanica wel heel strak kunt krijgen (snel en precies).
Maar het medium, het brouwsel dat je uitprint is onderhevig aan stollingstijd, temperatuurwisselingen etc. Hoe hou je dat constant?
En hoe dun kan je printen?

:-) Leuke ontwikkelingen weer.

[D!zzy]

Wel, allereerst wordt er gebruik gemaakt van Ink-Jet Printing (IJP) of Aerosol Jet Printing (AJP). AJP heeft als voordeel om een grotere range van materialen te kunnen printen, of in iets wetenschappelijkere termen uitgedrukt: je hebt een grotere viscositeitsrange waarin je kan printen. Edit: En blijkbaar gebruikt men hier een fijne extrusie/fused deposition modeling(FDM) techniek gebruikt, ipv AJP

Met AJP kan je tot max 10x kleiner printen dan je nozzlediameter groot, ik bedoel klein, is (meestal van +/- 100 micron tot 1 mm). Je kan dus met zeer goede instellingen een baanbreedte van 10 micron halen.

Maar er zijn wel heel wat parameters in te stellen:
* Gasstromen: atomizeergas, afzuiging overmaat aan gas, gas dat je stroom omringt in de kop
* Temperatuur: inkt, stroming, plaat waar je substraat op ligt, nabewerkingstemperatuur
* Printsnelheid, nabewerkingstijd

Een mooie techniek, maar zeer moeilijk stabiel te krijgen .

* D!zzy spreekt uit ervaring[/s]

[Reactie gewijzigd door D!zzy op 23 juli 2024 23:01]

[Verwijderd]

Wat gaat het allemaal snell , 3d geprinte CPU's iemand xD?

[nl noob]

Het lijkt er inderdaad op dat je over een paar jaar een custom made printplaatje kan (laten) printen, maar of cpu's ook op deze manier gemaakt kunnen worden lijkt me sterk ( in de nabije toekomst, alles is uiteindelijk wel mogelijk, maar nu nog ontdenkbaar).

Wanneer zulke printers gemaakt worden zie ik een stuk meer in de "modulaire smartphone". Zo kan het nog wat worden .

verder, zoals op de harverd website te zien is, zijn ze er al iets langer mee bezig en is het ze zelf al gelukt .

Nu zijn ze dus meer bezig een rendabele printer te maken. (rendabel voor de fabrikant, niet voor de consument).

Van mij mag deze technologie snel uitkomen, dat zou denk ik een stuk schelen voor hoge prijs die nu betaald moet worden voor een accu/batterij.

[Verwijderd]

Je word wel gedownmod, maar mocht 3d-printen (een behoorlijk stuk) geavanceerder worden dan het nu is, dan zou dat zomaar eens kunnen en misschien ook nog eens in een ongebruikelijke vorm. Nu we toch met 3d-transistoren bezig zijn zou een 3d-printer zomaar eens handig kunnen worden daarvoor. Wel moeten ze dan heel heel heel nauwkeurig worden, maar daar word vast nog wel wat voor verzonnen ( magnetische stabilisatie als bij een CD-lens?)

[stefan787]

waarom niet??

[Iblies]

Omdat die al zo geproduceerd worden?

Techniek heet lithografie;
http://download.intel.com...tational_litho_poster.pdf
http://www.intel.com/cont...nsistors-presentation.pdf

Vergissing die we als consument maken is dat de alles al kan voor normaal gebruik. Je hebt dat nu al met normaal 3D printen. De huis-tuin en keuken printers hebben echter helemaal niets te maken met de professionele printers.

[mrfu]

De manier waarop CPU's gemaakt worden vandaag de dag is meer te vergelijken met (CNC) frezen, dan 3D printen. Je hebt een laagje van een materiaal (silicium) en daar verwijder je hetgeen je niet wilt hebben. 3D printers voor de productie van CPU's is dus niet zo'n heel vreemde gedachte.

Bovendien is er recentelijk een Kickstarter geopend voor een printer die PCB's kan maken met zilver inkt en Vitamine C als zuur. -> Link Dus 'de technologie' gaat wel degelijk die kant op.

[Verwijderd]

Ook niet onbelangrijk: 3D printen is VEEL langzamer dan het lithografische proces. Het printkopje kan immers maar op 1 plek tegelijk zijn, terwijl je met lithografie in 1 keer een hele laag van je ontwerp kunt definieren.

[Zer0]

Dat is afhankelijk van de print methode. FDP printers, zoals de Repraps/Ultimaker/etc, doen er inderdaad langer over om een laag te printen, maar DLP printers "printen" een laag in één keer.

http://www.ti.com/lit/ml/dlpb008/dlpb008.pdf

[mrfu]

En vroeger duurde printen ook een minuut per pagina. En was de resolutie 1/1000e van wat we nu kunnen printen. Het gaat erom dat we de kennis ontwikkelen en dit daarna verfijnen.

[Darkstriker]

Een PCB is natuurlijk nog een heel eind van een bruikbare CPU. Ik denk niet dat we ooit state-of-the-art CPUs thuis met onze printers zullen kunnen maken. (Tenzij die om een of andere redenen met quantum CPUs wel gaat lukken maar ik zie dat eerlijk gezegd niet gebeuren)

[Reactie gewijzigd door Darkstriker op 23 juli 2024 23:01]

[comitatus]

Uh niet helemaal, je hebt een siliconen plaat waarop je fotogevoelige vloeistof aanbrengt met behulp van spincoaten. Door middel van licht wordt vervolgens de componenten verhard juist het overig materiaal wordt daarna weer weggehaald. Dit is wel degelijk een manier van 3D printen genaamd "(foto)lithografie."

http://www.youtube.com/watch?v=qm67wbB5GmI

[miw]

Precies. En Printed Electronics bestaat dus al. Ook daar wil men graag accu's in een compleet circuit (inclusief logica en I/O devices) via print technieken fabriceren. Deze technologie is vooral nuttig voor relatief simpele circuits omdat de kosten van IC's niet onder een bepaald minimum kunnen komen.

[Verwijderd]

Ik zie het al voor me zeg, iphone kap kapot, ach boeie ff printen en hij is weer fixed xD

[oollhhaa]

uuuh... lol, dit gebeurt al mijn beste, je kan zelf een printer in elkaar zetten met wat motors en triplex platen, ect en dan heb je je eigen 3d printer ik had wat handleidingen gevonden in het verleden, maar kan ze zo niet vinden. het is iig goed koper dan een nieuwe aanschaffen en werkt bijna net zo goed. of beter dat ligt er maar net aan hoeveel aandacht je er aan besteed.

en als je dit allemaal heb gedaan kan je zelf je eigen iphone covers maken (voorbeeld https://www.google.nl/sea...e-covers%252F%3B491%3B279)

[Verwijderd]

"Volgens de wetenschappers werkt de printtechnologie op kamertemperatuur, maar nog niet op de temperaturen waarop normaliter elektronica wordt gefabriceerd."

Wat is de normale temperatuur waarop electronica gefabriceerd word en waarom is dat belangrijk?

[s0ulmaster]

Smd componenten worden normaliter op zo'n 200 tot 300 graden gebakken misschien dat dat er iets meente maken heeft... Anders weet ik ook zo gaue geen antwoord

[Snowwie]

Een accu printen?

Het begint zowaar op transporter replicator technology te lijken uit Star Trek.

*uiteraard

[Reactie gewijzigd door Snowwie op 23 juli 2024 23:01]

[2TheMaks]

Nu nog een 3D printer die in een smartphone of tablet past, zodat je een nieuwe accu kan printen wanneer je even geen stopcontact in de buurt hebt.

Moet je uiteraard wel zo snugger zijn om de printopdracht te geven voordat je huidige accu leeg is natuurlijk.......

[Reactie gewijzigd door 2TheMaks op 23 juli 2024 23:01]

[Thyrius]

Replicator zul je bedoelen

[Carra]

Nu nog 3D printers kunnen 3D printen.

[Tvern]

Ken je het RepRap project al? Volgens mij toch één van de redenen waardoor 3D printen zo'n snelle opmars maakt.

[Carra]

Von Neumann machines zijn weer een stapje dichterbij

[Jolke]

Ah, weer nieuws van Jennifer Lewis... altijd leuk wat zij doet. Hier een link naar het originele artikel dat in Advanced Materials - een hoogstaand wetenschappelijk tijdschrift op het gebied van materiaal wetenschappen.
Hoog Tweakers gehalte heeft haar onderzoek - twee jaar geleden werd hier in het nieuws ook al het 3D printen van antennes geshowd.

Het is vreemd dat het nieuws bij nu pas bij MIT naar buiten komt, want het was al in juni gepresenteerd op de website van het Wyss institute (daar waar Lewis ook werkzaam is) - klik.
Overigens zijn de inkten die ze gebruikt niet nieuw - zoals ze zelf al zegt - maar is het meer de manier van productie van de batterijen wat zo anders is. Daar kan ik me wel in vinden, want in principe realizeert ze een batterij op veel kleinere schaal: door vingerstructueren in mm te printen heb je een vele maler groter contact oppervlakte - dus een grotere capaciteit van de batterij.

Ze zegt het onderzoek voornamelijk voor de bedrijven doen, maar verwacht ook wel een 'lower-end' printer voor de hobbyist. Printed electronics komt dichter en dichter bij!

Edit: typo's en werkend linkje toegevoegd.

[Reactie gewijzigd door Jolke op 23 juli 2024 23:01]