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Si dice che l'ispirazione possa provenire dai luoghi più improbabili. Per uno scienziato del Palo Alto Research Center, il laboratorio di proprietà della Xerox nella Silicon Valley, meglio conosciuto come PARC, proveniva da un tubetto di dentifricio.
Il risultato è un nuovo metodo di produzione che può aiutare a rendere i pannelli solari più efficienti e aumentare la densità energetica delle batterie.
È iniziato quando il laboratorio stava esaminando i modi in cui poteva utilizzare la tecnologia Xerox esistente, come la stampa, in altre aree. Mentre osservano il modo in cui i due o tre materiali si aiutano a modellarsi a vicenda quando vengono schiacciati attraverso un ugello per tubi di dentifricio, un ingegnere ha avuto uno di quei momenti "a-ha".
Spremendo attraverso un ugello di stampa una pasta d'argento circondata da un materiale sacrificale che alla fine sarebbe stato bruciato, i ricercatori hanno scoperto che erano in grado di ottenere una linea d'argento molto fine, e in elettronica qualsiasi tipo di linea di conduzione è generalmente buona.
Il materiale sacrificale modella l'argento mentre esce dall'ugello, quindi la linea d'argento risultante è larga 50 micron e alta 30 micron (un micron è un millesimo di millimetro), metà della larghezza e tre volte l'altezza raggiunta quando si deposita argento su il suo, ha detto Scott Elrod, vice presidente e direttore del laboratorio di sistemi hardware di PARC dove si sta facendo il lavoro.
"Quindi questa è una cella solare", ha detto Elrod, mostrando a un reporter un prototipo realizzato con la tecnologia. La cella è coperta da linee di rete strette che trasportano energia ma si trovano anche sopra il materiale fotovoltaico che converte la luce in elettricità. Le linee d'argento più sottili significano meno superficie coperta dalla cella solare e ciò significa che è possibile generare più energia.
"Puoi immaginare un centinaio impianto di produzione megawatt ", ha detto Elrod. "Ti ritrovi in questo tipo di tecnologia di stampa al posto della tradizionale serigrafia e hai un massimo di centenovecentoquattrocentocinque megawatt e il costo per questa tecnologia è molto simile a quello che è per la tradizionale serigrafia. "
Il sistema è già in produzione da pilota con un produttore di celle solari senza nome. PARC non ha finito lì. La stessa tecnologia viene sperimentata nelle batterie agli ioni di litio, che si trovano al centro di auto elettriche, utensili elettrici, computer portatili e una miriade di altri dispositivi elettronici portatili.
Produzione di batterie più dense
Le batterie generano elettricità attraverso un elettrone flusso tra un catodo e anodo. I ricercatori del PARC hanno utilizzato la loro tecnologia di co-estrusione per fare piccoli canali nel catodo che consentono agli ioni di litio di penetrare più in profondità.
"In questo modo puoi rendere l'elettrodo più spesso e mentre lo fai più spesso fai praticamente il densità di energia per l'intera batteria più alta ", ha detto Elrod. "Quindi, invece di percorrere centinaia di miglia su una batteria di un veicolo elettrico, puoi forse percorrere centoventi miglia. Pensiamo che il miglioramento sia dell'ordine del 20 percento."
La batteria è ancora in fase di ricerca, ma la società ha già creato alcune celle a bottone prototipo. PARC spera che la tecnologia venga impiegata nei mercati delle auto elettriche e degli elettroutensili.
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