Во-первых, требовалось создать трехмерную модель крошечного аккумулятора с нуля, а во-вторых, необходимо было разработать специальные «чернила» для печати.

Был создан широкий спектр функциональных чернил с полезными химическими и электрическими свойствами. Их использовали для создания точных структур с теми электронными, оптическими, механическими и биологическими свойствами, которые были нужны.

Исследователи из Гарварда и Университета Иллинойса впервые создали новый тип краски, как раз для их аккумулятора. Обычная краска для 3D-принтеров должна обладать двумя свойствами: аккуратно поступать из картриджа и очень быстро застывать в заданном виде. Но в данном случае добавились дополнительные требования. Чернила должны были работать как электрохимически активные материалы для создания анодов и катодов. Кроме того, они должны были моментально застывать, образуя тонкие слои, как в случае с промышленным производством аккумуляторов. Для этого исследователи создали для анода чернила с наночастицами одного соединения оксида лития, а для катода — из наночастиц другого соединения. Принтер выдавливал чернила из двух тонких сопел и создавал при этом тесное переплетение анодов и катодов — как того требовали условия.

После этого ученые измерили количество энергии, которую выдавал напечатанный аккумулятор. По словам исследователей, характеристики их продукта сопоставимы с характеристиками коммерческих батарей с точки зрения жизненного цикла. То есть, они создали такую же батарею, как на крупных фабриках, просто очень маленькую. Кстати, ученые не исключают, что разработанные ими специальные чернила найдут применение не только при печати аккумуляторов, но и для изготовления других миниатюрных приборов. Разработчики полны оптимизма, и готовы продвигать свое детище на рынке.

За последние несколько лет инженеры всего мира разработали немало миниатюрных устройств — летающих роботов-мух, медицинские чипы, маленькие камеры и многое другое. Но подавляющее большинство этих изобретений так и остались лишь лабораторными образцами — все из-за отсутствия подходящего аккумулятора. Для таких устройств нужна не только маленькая, но еще и энергоемкая батарейка, иначе все полезные изобретения теряют смысл. Но теперь, кажется, проблема решена. Группа исследователей не только рассказала, но и показала, как именно напечатать полноценный литий-ионный аккумулятор на 3D-принтере.