Science
29.11.2018

3D-gedruckte Keramik erlaubt Wunderakku und billigen Wasserstoff

Durch den Einsatz von Lasern beim Druck von Hightech-Keramiken eröffnen sich neue technische Möglichkeiten.

Durch die Kombination von 3D-Druck und Lasertechnik lassen sich keramische Werkstoffe exakt kombinieren, wie Forscher der Clemson University herausgefunden haben. Dadurch könnten schon bald Akkus hergestellt werden, die ein Smartphone mehrere Tage lang mit Energie versorgen können, wie Phys.org berichtet. Auch die Konstruktion neuer Elektrolyseure zur Erzeugung von Wasserstoff ist angedacht. Damit ließen sich die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff halbieren, bei gleichzeitiger Reduktion der Gerätegröße um den Faktor 10, sagen die Forscher.

Das Verfahren der Wissenschaftler nutzt einen Laser, der keramische Masse, die Schicht für Schicht vom 3D-Drucker aufgebracht wird, direkt nach der Ausbringung durch den 3D-Drucker sintert. Damit lassen sich hochkomplexe und kompakte Strukturen aus verschiedenen Keramiken herstellen, ohne dass teure und zeitaufwendige Sinterprozesse in Öfen notwendig wären. Die Forscher arbeiten derzeit an der Herstellung der Elektrolyseure. Dieselbe Technologie könnte aber zur Herstellung von anderen keramischen Elementen, etwa für Akkus und Solarzellen, dienen.

Auch dort sollte die Möglichkeit, die Strukturen im Detail anzupassen, zu deutlichen Effizienzsteigerungen führen. Akkus, die ein Smartphone mehrere Tage lang versorgen können, wären in Reichweite, sagen die Forscher. Zudem können die komplexen Keramikstrukturen einfach innerhalb weniger Stunden vor Ort produziert werden, statt tagelang von Firma zu Firma geschickt zu werden. Bis die Vorteile der neuen Technologie bei Kunden ankommen, wird es noch dauern.