Brunel University London Wearable-Ultrakondensator aus dem 3D-Drucker

Wie Festival-Armbänder sehen die Wearable-Ultrakondensatoren aus, die Forscher der Brunel University entwickelt haben.
Wie Festival-Armbänder sehen die Wearable-Ultrakondensatoren aus, die Forscher der Brunel University entwickelt haben.

Stellen Sie sich vor, Sie drucken sich schnell einmal ein Armband aus günstigen Materialien vom lokalen Baumarkt, um Ihr Smartphone aufzuladen. In diese Richtung streben Materialforscher der Brunel University London, die einen flexiblen Wearable-Ultrakondensator aus dem 3D-Drucker vorgestellt haben.

Wie ein Festival-Armband sieht der Wearable-Ultrakondensator aus, den Forscher der Brunel University entwickelt haben. Zwar haben schon vorher Forscher in vielen Ländern neue Wege gefunden, um flexible Superkondensatoren herzustellen. Aber deren Techniken nutzen teure 3D-Laser für das selektive Schmelzen verwenden sowie mehrere unterschiedliche Maschinen, um verschiedene Teile zu drucken. »Unsere Technik vereint alles in einem Prozess auf nur einer Maschine«, betont Milad Areir von der Cleaner Electronics Research Group an der Brunel University. »Es wird auf jeden Fall Zeit und Kosten für teure Materialien sparen.«

Die in der Fachzeitschrift Materials Science and Engineering veröffentlichte Arbeit zeigt, dass sich das Power-Armband mit kostengünstigen Materialien aus einem Haushaltsgeschäft herstellen lässt, anstatt mit anspruchsvollen teuren Metallen oder Halbleitern. Außerdem halten sie Stresstests stand, ohne an Leistung zu verlieren. Der Prozess ist einfach zu kopieren, so die Studie, und zeigt, dass sich der 3D-Druck mit Pastenextrusion dafür eignet, anspruchsvollere elektronische Geräte mit verschiedenen Pastenmischungen zu entwickeln.

Dazu spritzt der 3D-Drucker wie für einen Schichtkuchen Silikon-, Kleber- und gelartige Elektrolyt-Pasten, um etwas zu erhalten, was wie ein durchsichtiges Festival-Armband aussieht. Eingebettet ist ein Superkondensator, um Ladung zu speichern. »Der beliebteste Weg, sie herzustellen, ist der Siebdruck, aber damit kann man den Rahmen des Superkondensators nicht auf Silikon drucken.«

Die Armbänder haben eine Wabenstruktur, sodass weniger Material gedruckt werden muss und schneller herzustellen ist. Aber Designer können auch mit verschiedenen komplexen Formen experimentieren.

»In Zukunft kann es für Mobiltelefone verwendet werden«, glaubt Milad Areir. »Wenn der Akku leer ist, könnten Sie es in das Superkondensator-Armband stecken. Es könnte als Booster-Pack fungieren, das genug Energie liefert, um zum nächsten Ladepunkt zu gelangen.«