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L'impression 3D relance la course à la miniaturisation électronique

Nous sommes à présent entourés, dans notre vie quotidienne, d'une multitude de dispositifs et d'appareils minuscules et souvent à peine plus grands qu'une boîte d'allumettes. Mais le problème est que la miniaturisation des batteries servant à alimenter ces systèmes ne s'est pas faite au même rythme. Il en résulte un paradoxe que chacun a l'occasion de constater : ces piles et batteries sont souvent aussi volumineuses que les appareils eux-mêmes.

Pour relever ce défi technique, les industriels et les chercheurs ont conçu des électrodes en couches minces mais les micro-piles issues de cette technologie n'atteignent pas une capacité d'énergie suffisante pour alimenter nos dispositifs portables, souvent gourmands en électricité.

Mais le recours à l'impression 3D pourrait permettre de faire sauter ce verrou. Une équipe de chercheurs de l'Université de Harvard et de l'Université de l'Illinois a en effet  réussi à produire une micro-batterie grâce à l’impression de minuscules électrodes de batterie, chacune inférieure à la largeur d'un cheveu humain.

Pour réaliser ces électrodes en 3D, les chercheurs ont d'abord mis au point des encres spécialisées. Contrairement à l'encre d'une imprimante classique, les encres développées pour l'impression 3D sont capables de durcir pour prendre leur forme définitive.

Ces encres possèdent par ailleurs des propriétés semblables à celles des matériaux électrochimiques afin de créer l’anode et la cathode. Ces propriétés physico-chimiques ont pu être atteintes en recourant à des nanoparticules composées d'oxyde métallique de lithium.

Les premiers tests en laboratoire montrent que les performances de ces batteries miniatures sont équivalentes à celles des batteries actuelles, pour un volume et un encombrement bien inférieurs.

L'impression en 3D de micro-batteries ouvre donc de vastes perspectives d'application en matière de miniaturisation, tant dans le domaine électronique qu'en médecine ou encore dans l'industrie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Harvard

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