«Взлом» настольного печатающего устройства – ключ к печати электросхем и батарей

Программист Сан-Ен Ли провел в своей лаборатории интересный эксперимент, изменив конструкцию обычного струйного принтера так, чтобы для него не представляла сложностей печать суперконденсаторов и гибких электросхем.

Ли работает в Государственном институте науки и технологий Ульсана (UNIST) в Южной Корее. В процессе проведения опыта исследователь опустошил картриджи струйного принтера, заполнив их проводящими чернилами и особыми энергоматериалами. Если взять обработанную бумагу, девайс начинает печатать механические прочные, гибкие, но при этом несложные элементы электрических схем, которые выглядят как изображение с очень высоким разрешением и определенными заданными параметрами.

Ли объясняет, что строение аккумуляторов не менялось с момента появления литий-ионных батарей. Материалы, способные накапливать энергию, наносят на металлическую фольгу, получая стандартные формы, заполненные жидким текучим электролитом. Мечта ученого – создание гибких источников питания с фантастическим дизайном, которые можно будет изготавливать на недорогом и простом оборудовании типа струйного принтера.

Идея этой разработки описана в журнале Energy&Environmental Science. Первый слой представляет собой целлюлозную грунтовку, которая впитывает краску и не дает ей растечься по поверхности. На нее помещают углеродные нанотрубки, являющиеся аналогом фольгового токоприемника в батарее. Последний слой составляют электролитические чернила и нанопроводные электроды. Все должно быть сделано таким образом, чтобы такая специфическая «краска» свободно проходила через печатающую головку, не засоряя ее и не застывала в картридже.

В примерах, которые Ли напечатал на принтере, слово «Батарея» являлось источником питания для «Напечатанной схемы», ответственной за подачу электричества в светодиод. В обертке, предназначенной для кофейной чашки, запуск сенсора, включающего свет голубого цвета на слове «Холодный» и красного цвета – на слове «Горячий» в зависимости от степени нагрева напитка, происходил с помощью суперконденсатора.

Технологию продолжают разрабатывать, но Ли уже на этом этапе видит хорошую перспективу для этой идеи. В планах ученых – увеличение энергоемкости напечатанных на принтере устройств.