Dal prestigioso ETH di Zurigo arriva un interessante esempio di applicazione della stampa 3D alla miniaturizzazione delle batterie liquide (https://www.ethz.ch/content/main/en/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2017/03/fluessiger-treibstoff-fuer-computer.html).
Costruendo con tecnologia 3D il sistema di tubi che permette la conduzione dei fluidi elettroattivi dentro la cella che produce energia elettrica, è stato possibile realizzare una batteria spessa solamente 1,5 mm, adatta ad essere collocata direttamente a contatto con il circuito integrato che deve alimentare. Il tutto mantenendo il costo di produzione della struttura fisica entro limiti ragionevoli.
Ma non è finita qui: il fluido elettroattivo che circola dentro dei microtubi a serpentina, oltre ad alimentare la batteria, può essere usato come flusso di raffreddamento per eliminare il calore prodotto dal funzionamento stesso del circuito integrato. Grazie a ciò, si può pensare di costruire sistemi integrati complessi collocando in strati successivi sovrapposti più di una coppia circuito integrato/batteria liquida dissipatrice. Uno dei problemi legati all’aumento della densità di integrazione della microelettronica che sfrutta la dimensione verticale è infatti proprio la difficoltà di raffreddamento delle strutture integrate multilivello.
Figura: Circuito integrato 3D dell’ IBM Research Center di Zurich
Questa micro-batteria liquida ha la capacità di generare 1.4 W per ogni cm quadrato di superficie, una quantità di energia del tutto coerente con le necessità di alimentazione di circuiti integrati di tali dimensioni.
Finora l’utilizzo pratico delle batterie liquide si era visto solo in sistemi di grandi dimensioni, come i parchi eolici o fotovoltaici, e nell’auto elettrica di Nano_FlowCell (http://emagazine.nanoflowcell.com/technology/300-kmh-in-the-worlds-first-electric-sports-car-with-48-v-low-voltage-flow-cell-drive/) presentata al recente Salone di Ginevra.