ത്രീഡി പ്രിന്റിങ് വഴി രൂപപ്പെടുത്തിയ ബാറ്ററിയിലെ സൂക്ഷ്മ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ നിര

ഭാവിയുടെ നിര്‍മാണവിദ്യയെന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ത്രീഡി പ്രിന്റിങ് (3D Printing ) സങ്കേതത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ, ഒരു ലിഥിയം-അയണ്‍ മൈക്രോബാറ്ററി നിര്‍മിക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ചതായി യു.എസ്.ഗവേഷകര്‍. ഒരു മണല്‍ത്തരിയുടെ മാത്രം വലിപ്പമുള്ള ബാറ്ററിയാണ് 'പ്രിന്റ് ചെയ്തു'ണ്ടാക്കിയത്.

തീരെച്ചെറിയ വൈദ്യശാസ്ത്ര ഉപകരണങ്ങള്‍ക്ക് മുതല്‍ കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍സ് രംഗത്തെ ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കു വരെ ജീവന്‍ പകരാന്‍ ഇത്തരം മൈക്രോബാറ്ററികള്‍ക്ക് കഴിയും. ഒരുപക്ഷേ, ഇത്രയും ചെറിയ ബാറ്ററികളുടെ അഭാവം മൂലം വികസിപ്പിക്കാന്‍ മാറ്റിവെയ്ക്കപ്പെട്ട പല ഉപകരണങ്ങളും ഭാവിയില്‍ രംഗത്തെത്താന്‍ പുതിയ മുന്നേറ്റം സഹായിച്ചേക്കും.

ഹാര്‍വാഡ്, ഇല്ലിനോയ്‌സ് സര്‍വകലാശാലകളിലെ ഒരു സംഘമാണ് ത്രീഡി പ്രിന്റിങിലൂടെ ബാറ്ററി സൃഷ്ടിച്ചത്. 'ത്രീഡി പ്രിന്റിങിലൂടെ ആദ്യമായി ബാറ്ററി നിര്‍മിക്കാന്‍ സാധിച്ചു എന്ന് മാത്രമല്ല, അത് വളരെ കൃത്യതയോടെ ചെയ്യാനുമായി' - ഹാര്‍വാഡ് സര്‍വകലാശാലയിലെ ജെന്നിഫര്‍ ലൂയിസ് പ്രസ്താവനിയില്‍ പറഞ്ഞു.

തലമുടി നാരിന്റെയത്രപോലും കനമില്ലാത്ത ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ നിര സൂക്ഷ്മായ വിധത്തില്‍ പ്രിന്റ് ചെയ്താണ് ഗവേഷകര്‍ ബാറ്ററിക്ക് രൂപംനല്‍കിയതെന്ന് റിപ്പോര്‍ട്ടുകള്‍ പറയുന്നു.

ബാറ്ററി പ്രിന്റ് ചെയ്യാനുള്ള അനുയോജ്യമായ 'മഷി' രൂപപ്പെടുത്തി ടെസ്റ്റു ചെയ്യലായാരുന്നു ഗവേഷകര്‍ക്ക് മുന്നിലുണ്ടായിരുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാന കടമ്പ. വൈദ്യുതരാസപരമായി പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളായ ആനോഡുകളായും, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളായ കാഥോഡുകളായും രൂപപ്പെടുത്താന്‍ പാകത്തിലുള്ള 'മഷി'യാണ് രൂപപ്പെടുത്തേണ്ടിയിരുന്നത്.

ശ്രമകരമായ പഠനങ്ങള്‍ക്കൊടുവില്‍ ലിഥിയം മെറ്റല്‍ ഓക്‌സൈഡ് സംയുക്തത്തിന്റെ നാനോകണങ്ങളുപയോഗിച്ച് ആനോഡിനുള്ള മഷിയും, മറ്റൊരു തരം നാനോകണങ്ങളില്‍ നിന്ന് കാഥോഡിനുള്ള മഷിയും അവര്‍ക്ക് രൂപപ്പെടുത്താന്‍ സാധിച്ചു. അതിന് ശേഷം ഇലക്ട്രോഡുകളെ ഒരു ചെറിയ പെട്ടിക്കുള്ളില്‍ സ്ഥാപിച്ച് അതിലൊരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിറച്ചാണ് ബാറ്ററി നിര്‍മാണം പൂര്‍ത്തിയാക്കിയത്.

ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ നിരയെ ചെറിയൊരു പെട്ടിയില്‍ സ്ഥാപിച്ച് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിറച്ച് ബാറ്ററിയാക്കുന്നു

സൂക്ഷ്മബാറ്ററിയാണ് രൂപപ്പെടുത്തിയതെങ്കിലും, അതിന്റെ വൈദ്യുതരാസ പ്രവര്‍ത്തന ക്ഷമത കൊമേഴ്‌സിയല്‍ ബാറ്ററികളുടേതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താന്‍ കഴിയുന്നതാണെന്ന് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു. 'അഡ്വാന്‍സ്ഡ് മെറ്റീരിയല്‍സ്' എന്ന ഓണ്‍ലൈന്‍ ജേര്‍ണലിലാണ് ത്രീഡി പ്രിന്റിങ് വഴി മൈക്രോബാറ്ററി രൂപപ്പെടുത്തിയതിന്റെ റിപ്പോര്‍ട്ട് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്.

'ഭാവിയുടെ നിര്‍മാണവിദ്യ'യെന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സങ്കേതമാണ് ത്രീഡി പ്രിന്റിങ്. 'ഒരു ഡിജിറ്റല്‍ മാതൃകയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഏത് ആകൃതിയിലുള്ള ത്രീമാന രൂപവും ഉപകരണവും നിര്‍മിക്കാനുള്ള പ്രക്രിയ'യെന്നാണ് ത്രീഡി പ്രിന്റിങിനെ വിക്കിപീഡിയ വിശദീകരിക്കുന്നത്.

നിര്‍മിക്കേണ്ട ഉപകരണത്തിന്റെ അല്ലെങ്കില്‍ മാതൃകയുടെ രൂപരേഖ കമ്പ്യൂട്ടറില്‍ ലോഡ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ത്രിമാന പ്രിന്റിങിന്റെ ആദ്യപടി. എന്നിട്ട്, ത്രീഡി പ്രിന്ററിലെ 'പ്രിന്റ്' ബട്ടണ്‍ ക്ലിക്ക് ചെയ്താല്‍ നിര്‍മാണം തുടങ്ങുകയായി.

പ്ലാസ്റ്റിക്ക്, ലോഹങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവയുടെ പൗഡറാണ് ത്രീഡി പ്രിന്റിങിലെ 'മഷി'. ആ മഷിയുപയോഗിച്ച് ഒരു സമയത്ത് ഒരു പാളി എന്ന തോതിലാണ് നിര്‍മാണം പുരോഗമിക്കുക. ഇങ്ങനെ പാളികള്‍ പാളികളായി കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കപ്പെടുന്ന പ്രക്രിയയായതിനാല്‍, 'അഡിറ്റീവ് മാനുഫാക്ച്ചറിങ്' (Additive manufacturing) എന്ന് ത്രീഡി പ്രിന്റിങ് അറിയപ്പെടുന്നു (ചിത്രങ്ങള്‍ കടപ്പാട് : Jennifer A.Lewis )