Son zamanlarda üç boyutlu yazıcı teknolojisine biraz fazla zaman ayırdığımızı düşünüyor olabilirsiniz. Fakat bu teknoloji o kadar hızlı bir şekilde gelişiyor ki, neredeyse her hafta bu yazıcılarla ilgili yeni bir teknolojik gelişmenin olduğunu görüyoruz.

Bu seferki haber Amerika’dan. Harvard Üniversitesi’ndeki malzeme bilimi araştırmacıları, üç boyutlu yazıcılar vasıtasıyla kum tanesi boyunda, şarj edilebilir lityum-iyon piller yazdırmayı başardılar. Gerek tıp alanında, gerekse iletişim alanında birçok uygulamada kullanılabilecek bu mikropiller, Harvard’lı araştırmacılara geçtiğimiz ay düzenlenen IDTechEx Printed Electronics konferansında Akademik Ar-Ge ödülünü de kazandırdı. Ödül üzerine yapılan açıklamada, milimetre ölçeğinin altında yazdırılan bu şarj edilebilen mikropillerin, bugüne kadar görülen en yüksek güç yoğunluğuna sahip piller arasında yer aldığı belirtiliyor. 1 mm3’ten daha düşük hacime sahip bu piller, bugün piyasa bulunan şarj edilebilir pillerden 1000 kat daha küçük.

Resim: Ke Sun, Bok Yeop Ahn, Jennifer Lewis, Shen J. Dillon

Resim: Ke Sun, Bok Yeop Ahn, Jennifer Lewis, Shen J. Dillon

Bu kadar ufak pilleri yazdırabilmek için, yazdırma işleminde kullanılan malzemenin hem yapısal olarak sağlam olması, hem de anot ve katot görevlerini görebilecek özellikleri taşıması gerekiyor. Bu zorluğun üstesinden gelebilmek için Harvard’lı araştırmacılar iki farklı malzeme kullanıyorlar: Anot için nanoparçacık yapısında bir tür lityum metal oksit bileşiği içeren bir malzeme, katot için de, yine nanoparçacık yapısında bulunan farklı bir lityum metal oksit bileşiği içeren bir malzeme kullanıyorlar. Bu malzemeleri, nanometre ölçeğinde oksit parçacıkları içeren farklı iki tür macun gibi düşünebilirsiniz. Elektrotları oluşturan bu iki ayrı malzemeyi ayrı ayrı yazdırdıktan sonra (yukarıda soldaki resim), bu elektotları ufak bir kap içine alıp, kabı da bir elektrolit çözeltisiyle doldurarak pilleri üretmeyi başarıyorlar (yukarıda sağdaki resim). Aşağıdaki videoda, anot görevi gören elektrotların yazdırılışını izleyebilirsiniz.

Advanced Materials dergisinde yayımlanan bu araştırmanın ayrıntılarına bu bağlantı üzerinden ulaşabilirsiniz.

Yazar hakkında

Arda Çetin

Mühendishane içeriği Arda Çetin tarafından hazılanıyor. Ayrıntılı bilgi için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.