3D-печатные батареи могут решить проблему беспокойства о батарее для ваших гаджетов

      На протяжении многих лет инновации в области аккумуляторов в основном сосредоточивались на химии. Компании стремились создать более долговечные литий-ионные элементы, более безопасные твердотельные батареи и более дешевые материалы. Но сейчас тихая революция набирает обороты, и она может кардинально изменить то, как аккумуляторы проектируются, производятся и интегрируются в устройства.

      Вместо того чтобы улучшать то, что находится внутри аккумулятора, все большее количество стартапов и исследователей пытаются изменить сам аккумулятор с помощью 3D-печати. Идея проста, но амбициозна: создать аккумуляторы, которые могут вписываться практически в любую форму или структуру, а не ограничиваться традиционными цилиндрическими или пакетными дизайнами.

      3D-печатные аккумуляторы могут открыть новые возможности для дизайна устройств

      Потенциальные приложения значительны. Исследователи считают, что 3D-печатные аккумуляторы могут позволить производителям заполнять неиспользуемые пространства внутри устройств накопителями энергии, делая продукты легче, тоньше и более эффективными. Умные очки могут скрывать аккумуляторы внутри своих рамок, в то время как дроны могут использовать всю свою структуру для хранения энергии, вместо того чтобы полагаться на отдельные аккумуляторные блоки.

      3D-принтер Unsplash

      Одним из преимуществ технологии является ее гибкость. В отличие от многих прорывов в области аккумуляторов, которые зависят от конкретной химии, методы аддитивного производства могут работать с литий-ионными, натрий-ионными и твердотельными аккумуляторами, а также потенциально с будущими технологиями аккумуляторов.

      Интерес к этой области быстро растет. Согласно отчету, исследователи опубликовали примерно 25 000 статей, связанных с 3D-печатными аккумуляторами и компонентами аккумуляторов, только в 2025 году. Однако лишь небольшое количество компаний начало исследовать коммерческие приложения.

      Стартапы нацелены на дроны, электромобили и военные приложения

      Несколько стартапов сейчас пытаются перенести концепцию из исследовательских лабораторий в реальный мир.

      Один из них — Material Hybrid Manufacturing, компания из Майами, основанная бывшим инженером Формулы-1 Гейбом Элиасом и исследователем аккумуляторов Кристофером Рейесом. Согласно отчету Wall Street Journal (WSJ), компания разработала индивидуальную систему 3D-печати, способную производить аккумуляторы в нестандартных формах и конфигурациях.

      Material недавно привлекла 7,1 миллиона долларов в рамках начального финансирования и подписала контракт на 1,25 миллиона долларов с ВВС США. Компания разрабатывает прототипы аккумуляторов для дрона SkyRaider компании Teledyne FLIR и утверждает, что ее подход к печати аккумуляторов может увеличить накопление энергии на целых 35 процентов по сравнению с обычными аккумуляторными блоками, занимающими то же пространство.

      Аккумулятор для смартфона Unsplash

      Еще одна компания, Sakuu, использует другой подход. Вместо того чтобы печатать полные аккумуляторы, она стремится улучшить производство аккумуляторов, устраняя энергоемкие сушильные печи, используемые при производстве электродов. Компания утверждает, что ее процесс аддитивного производства может создавать компоненты аккумуляторов без растворителей, что потенциально снижает производственные затраты и потребление энергии.

      Исследователи также изучают более радикальные концепции, включая аккумуляторы, изготовленные из симулированной лунной пыли для будущих лунных баз, и структурные аккумуляторы, которые являются частью рамы транспортного средства.

      Хотя коммерческое внедрение остается на несколько лет впереди, эксперты считают, что военные и аэрокосмические приложения могут стать первыми испытательными площадками. Если это будет успешно, технология может в конечном итоге попасть в повседневную потребительскую электронику, электромобили и носимые устройства.