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Harvard Forscher nutzen 3D-Drucker zur Herstellung winziger Akkus

Die gedruckten Akkus könnten im medizinischen Bereich oder der Robotik eingesetzt werden. (Bild: Jennifer A. Lewis)

Forschern der Harvard University ist es gelungen, winzige Akkus herzustellen. 3D-Drucker machten diese Entwicklung möglich. Die kompakte Bauweise und die gesteigerte Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Kleinstbatterien sollen sie für den Einsatz in Geräten von geringer Größe ideal machen.

Herkömmliche Kleinstbatterien haben erhebliche Nachteile

Mithilfe eines 3D-Druckers konnten Forscher aus Harvard winzige Akkus herstellen. (Bild: Jennifer A. Lewis)
Mithilfe eines 3D-Druckers konnten Forscher aus Harvard winzige Akkus herstellen. (Bild: Jennifer A. Lewis)

Während einige elektronische Geräte in den letzten Jahren bemerkenswert kleine Bauformen angenommen haben, hinkt die Entwicklung der passenden Stromversorgung noch immer hinterher. Die Akkus sind entweder so groß wie die Geräte selbst, oder bieten nur eine geringe Leistungsdichte. Beides steht der Miniaturisierung elektronischer Geräte im weg, befanden Forscher der Harvard University und begannen mit der Entwicklung winziger Lithium-Ionen-Akkus.

3D-Drucker: Forscher drucken Akkus mit Nanopartikeln

Um höhere Leistungen auf geringerem Raum zu realisieren, wanden sich die Forscher dem 3D-Drucker zu. Der Eigenentwicklung wurden Materialien mit den entsprechenden chemischen und elektrischen Eigenschaften zugeführt, um Schicht für Schicht die winzigen Akkus zu drucken. Um die geringe Größe erreichen zu können, nutzten die Wissenschaftler Nanopartikel. Das gesteckte Ziel war es, auf kleinstem Raum möglichst effektive Akkus herzustellen.

Die gedruckten Akkus könnten im medizinischen Bereich oder der Robotik eingesetzt werden. (Bild: Jennifer A. Lewis)
3D-Drucker: Die gedruckten Akkus könnten im medizinischen Bereich oder der Robotik eingesetzt werden. (Bild: Jennifer A. Lewis)

Fähigkeiten der Akkus entsprechen ihren großen Vorbildern

Die Forscher testeten die fertigen Mini-Akkus und konnten feststellen, dass diese in ihren Eigenschaften identisch mit handelsüblichen Akkus sind, wenngleich natürlich in einem viel kleinerem Maßstab. Damit ist es erstmals möglich, winzige Geräte mit Lithium-Ionen-Akkus auszustatten. Verglichen mit den üblicherweise genutzten Akkus bei Geräten dieser Größe, erhöht sich die Energiedichte um ein vielfaches. Dadurch könnten beispielsweise Miniaturkameras oder andere Geräte länger mit Strom versorgt werden als bisher. Auch im medizinischen Bereich könnte dies zu einem weiteren Fortschritt führen. Zum Beispiel könnten Sensoren, welche den Gesundheitszustand chronisch kranker Menschen überwachen, weiter verkleinert werden. Auch in der Robotik könnte eine stärkere Miniaturisierung einsetzen.

Wann solche Akkus allerdings den Massenmarkt erreichen werden, ist derzeit noch ungewiss. Denn bis zur Marktreife könnte es noch ein steiniger Weg sein. Es bleibt jedoch anzunehmen, dass nicht wenige Hersteller Interesse daran haben, diese Technologie bald möglichst in ihren Geräten einzusetzen. Vorerst können interessierte Parteien die Ergebnisse der Forscher in einem Artikel des Fachmagazins Advanced Materials nachlesen.

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