Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

La electrónica del futuro podría funcionar con una pequeña batería impresa en 3D.

Adina Berenice

Los dispositivos móviles dependen del almacenamiento de energía y existe un deseo constante de baterías más pequeñas pero más potentes. A lo largo de los años, se ha dedicado mucho trabajo a la investigación de nuevos materiales de electrodos, electrolitos, topologías de celdas y métodos de fabricación para mejorar el rendimiento electroquímico de las baterías y reducir los costos de fabricación. Al mismo tiempo, la impresión 3D está transformando nuestra sociedad y la tecnología está mejorando rápidamente. Se está convirtiendo rápidamente en la base de los sistemas de energía impresos en 3D futuristas de próxima generación, en los que las baterías y los supercondensadores se pueden imprimir en casi cualquier forma. Los fabricantes han tenido que diseñar sus productos en torno al tamaño y la forma de las baterías disponibles en el mercado, que actualmente ocupan la mayor parte del espacio en los dispositivos electrónicos modernos. La mayoría de ellas tienen forma cilíndrica o rectangular y están diseñadas para celdas de moneda y de bolsa. Como resultado, cuando un productor diseña un producto, la batería debe tener un tamaño y una forma específicos, lo que desperdicia espacio y limita las alternativas de diseño. Esto plantea cada vez más un desafío de diseño para las futuras generaciones de electrónica flexible. La impresión 3D basada en litografía, la impresión 3D basada en electrodeposición asistida por plantillas, la impresión por inyección de tinta, la escritura directa con tinta, el modelado por deposición fundida y la impresión por chorro de aerosol, entre otras, son ejemplos de baterías impresas en 3D que utilizan varias técnicas de impresión. Los autores también analizan los principios operativos, el proceso de impresión, los beneficios y los inconvenientes de cada tecnología de impresión 3D, así como los materiales de impresión para los electrodos y electrolitos de las baterías impresas. La impresión 3D es una tecnología de producción avanzada que utiliza la deposición controlada digitalmente de materiales reactivos y de cambio de fase, así como tintas a base de disolventes, para producir estructuras 3D complejas. Este tipo de fabricación suele comenzar con la creación de un modelo virtual 3D que luego se corta en muchas secciones transversales horizontales 2D con el uso de un software específico. Se puede producir un objeto 3D cohesivo imprimiendo sucesivamente nuevas capas 2D sobre los niveles anteriores.