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隨著3D打印技術的發展，從可穿戴智能設備到自動駕駛汽車，越來越多的定制部件以更低的成本出現在各種應用中。據外媒報道，日本東北大學（Tohoku University）的研究團隊首次3D打印出質子交換膜，這是電池、電化學電容器和燃料電池中的關鍵部件。研究人員表示，這項成果將有助于實現可定制化固態能源設備。

（圖片來源：TOHOKU）

可定制形狀儲能設備，為相關應用提供了全新可能性，如無人機。該校研究人員Kazuyuki Iwase表示：“通過3D打印，可以根據需求構建結構?！?/p>

目前的3D打印制造，側重于對最終產品功能有益的結構部件，而不是賦予部件本身以功能。

研究人員表示：“3D打印儲能設備需要有專門的功能性墨水。我們開發了一種制造工藝，并合成出功能化納米墨水，從而能夠3D打印準固態儲能設備。”

研究小組將無機二氧化硅納米顆粒，與光固化樹脂和質子傳導液體混合在一起，并密切關注所產生的墨水粘度。研究人員表示，之前研究出來的墨水無法進行3D打印。通過按一定比例混合這些成分，研究人員開發出了可用于點膠3D打印機的墨水，即使經過紫外線照射固化，這些墨水仍能保持性能。為測試其性能，研究人員在兩個碳電子電極之間加入一層打印膜，以制造可以操作的準固態電化學電容器。這是促使電子設備中發生能量儲存和放電過程的關鍵部件。

研究人員表示：“由于能夠自由選擇用于固化的無機材料或樹脂，因此我們推斷這項技術可應用于各類準固態能量轉換設備。與常規制造技術相比，對此類設備進行3D打印的能力，為質子導電設備開辟了新的可能性，比如可以調整形狀以適應其供電的設備?！?/p>

該團隊計劃改進墨水配方，以實現具有更復雜形狀的純3D打印儲能設備，并尋找合作伙伴將其投入商用。