3D-tlačenie miniatúrnych medicínskych
implantátov, kompaktných
elektronických zariadení, drobných
24. jún 2013
robotov a ešte viac
Aby sme dokázali vyrobiť mikrobatériu na zakázku, 3D tlačiareň tlačí špeciálny atrament pomocou trysky tenšej ako
ľudský vlas. Atrament tuhne pri vrstvení anódy (červená) a katódy (fialová) batérie. Obal (zelený) potom uzatvorí elektródy
a dodá sa elektrolytický roztok na vytvorenie fungujúcej mikrobatérie. (Zdroj: Ke Sun et al./Wyss Institute)
Tím z Harvardsekj univerzity a Univerzity v Illiois na mestskom pozemku vytlačili detailne
prepracovanú kôpku tenkých batériových elektród, pričom každá z nich bola tenšia ako ľudský vlas.
3D tlačiarne sa tým pádom môžu už používať pri tlačení lítiových-iónových mikrobatérií o veľkosti
zrnka piesku. Vytlačené mikrobatérie by mohli zásobovať elektrinou drobné zariadenia používané v oblastiach počnúc medicínou končiac komunikáciou; samozrejme vrátane tých, ktoré ostali len ako v podobe náčrtov na laboratórnom kresliacom plátne kvôli tomu, že batérie neboli dostatočne malé na to,
aby sa zmestili do zariadenia a z dôvodu, že batérie neposkytovali dostatočné množstvo energie na chod
týchto zariadení.
„Nielenže sme ako prví demonštrovali, že je možné vytlačiť batériu za pomoci 3D tlačiarne, ale ukázali
sme to aj v tom najdôslednejšom smere,“ vyjadrila sa Jennifer Lewis, Ph.D., hlavná predstaviteľka
štúdie, ktorá tiež pôsobí na Harvardskej škole inžinierstva a aplikovaných vied (v origináli Harvard
School of Engineering and Applied Sciences, alebo SEAS) ako profesorka inižinierstva inšpirovaného
biológiou a ako ústredná členka fakulty Wyss inštitútu pre inižinierstvo inšpirované biológiou. Lewis
viedla projekt na univerzite v Illinois v spolupráci so spoluautorkou Shen Dillonovou, asistentka
tamojšieho profesora materiálnej vedy a inžinierstva.
Za posledných pár rokov inžinieri vynašli mnoho miniatúrnych zariadení, vrátane implantátov,
lietajúcich malých robotov (o veľkosti hmyzu), a drobné kamery a mikrofóny, ktoré sa zmestia do
okuliarov. Ale batérie, ktoré mali poháňať tieto prístroje, boli často problémom, keďže tie boli vždy
rovnako alebo ešte väčšie ako samotné zariadenie – čo neumožňovalo inžinierom vytvárať účelovo
malé zariadenia.