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Les piles au zinc imprimables, flexibles, rechargeables et non toxiques pourraient défier le lithium – High-teK.ca

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La pile bouton familière est le cheval de bataille des petits appareils électroniques. Bien qu’il soit susceptible de continuer à alimenter nos montres et calculatrices existantes pendant un certain temps, il est devenu le facteur limitant pour de nombreux points de conception clés de ces appareils. Comme un conteneur maritime dans un monde de messagerie instantanée, il n’a pas d’avenir. Une entreprise, Imprint Energy, a assemblé le package d’assaut total qui pourrait sonner le glas – une batterie rechargeable, flexible, personnalisable et imprimable qui est moins chère, plus sûre et plus puissante.

La technologie clé développée par Mentions légales Énergie est un électrolyte polymère qui permet de recharger les batteries à base de zinc. Il empêche la formation de doigts qui traversent généralement les électrolytes liquides typiques au fil du temps et rendent la charge impossible. L’anode de zinc flexible et personnalisable, l’électrolyte et la cathode d’oxyde métallique de la batterie sont imprimées sous la forme d’encres électrochimiques. Le processus d’impression est similaire à la sérigraphie à l’ancienne où le matériau est déposé selon un motif en le pressant à travers un maillage sur un gabarit. Bien que cette sérigraphie soit différente de ce que nous avons tendance à considérer de nos jours comme impression en 3Dla utilisation de jet d’encre et d’autres technologies sont à l’origine de nouvelles techniques convergentes et hybrides.

capteur imprimé

L’implication de cela pour les concepteurs de produits est qu’au lieu de construire l’appareil autour de la source d’alimentation, non seulement la source d’alimentation peut être construite autour de l’appareil, mais elle peut être l’appareil. La sérigraphie est également utilisée pour fabriquer des composants électroniques qui répondront au besoin d’électronique bon marché et jetable. La société norvégienne Thin Film Electronics a créé des prototypes d’appareils entièrement imprimés qui incluent des capteurs de température, une mémoire, une logique et une batterie d’Imprint Energy. Des autocollants intelligents pour les aliments ou les médicaments sensibles au temps pourraient être imprimés et stocker des détails sur leur température, leur exposition aux produits chimiques, leur fraîcheur et l’historique des chocs et des vibrations lors de la manipulation. Un prix cible de 0,30 $ ouvrirait de nombreuses applications où auparavant un simple capteur de température et quelques éléments de stockage pouvaient actuellement coûter 30,00 $.

Les machines permettant d’imprimer différents types de composants électroniques à partir de quelques matériaux seulement doivent encore évoluer pour devenir une plate-forme tout-en-un flexible et abordable. En tant que matière première, le zinc s’est déjà révélé extrêmement polyvalent. Il n’a ni le danger ni le coût du lithium et a construit un vaste CV d’appareils intéressants dans lesquels il peut être façonné. Par exemple, des nanofils de zinc de seulement 40 nm de diamètre peuvent être fabriqués avec des propriétés différentes selon qu’ils sont cristallins ou non cristallins. Ils peuvent également être conçus pour présenter un comportement piézoélectrique et peuvent être tissés dans des vêtements pour détecter ou fournir des tensions plus élevées pour d’autres applications. Aérographite de zinc5 000 fois moins dense que l’eau, peut être fabriqué en déposant en phase vapeur des couches de carbone sur des squelettes de zinc pour fournir une matrice conductrice de la lumière dont la structure est similaire à celle de l’aérogel.

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À l’heure actuelle, Imprint Energy affirme que sa batterie a une densité d’énergie au moins aussi bonne que les batteries lithium-polymère, et cela devrait s’améliorer. Cela peut même donner la densité d’énergie plus élevée technologie de batterie zinc-air pause d’inquiétude, compte tenu de ses autres avantages. Les aides auditives, par exemple, accordent une grande importance à la capacité de puissance élevée et tolèrent les taux d’autodécharge élevés et la non-rechargeabilité des piles zinc-air. Ces batteries ne sont généralement activées qu’en cas de besoin en retirant une bande d’étanchéité qui laisse entrer l’air dans la cellule, mais ont ensuite une durée de vie maximale de quelques semaines seulement. Une batterie qui élimine ces problèmes et ouvre en même temps de nouvelles approches pour la conception d’aides auditives serait la bienvenue.

Il n’est peut-être pas possible pour une technologie de batterie de répondre efficacement à tous les besoins en énergie, mais Imprint Energy semble viser plusieurs d’entre eux. Une fois que sa technologie commencera à faire son chemin, nous pourrions dire adieu à la pile bouton.

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