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I ricercatori di Clemson sviluppano il laser ceramico 3D che stampa la tecnica per immagazzinamento dell'energia

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I ricercatori all'università di Clemson stanno lavorando ad una nuova tecnica di stampa 3D che comprende il laser rapido che elabora per creare «le pile ceramiche protoniche del electrolyzer» che convertono l'elettricità in idrogeno come modo di memorizzazione dell'energia.

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I electrolyzers hanno potuto essere utilizzati come fonte del combustibile in automobili o memorizzare l'energia generata da energia eolica e solare. La nuova tecnica di stampa del laser 3D ridurrebbe il costo ed il periodo di fabbricazione dei electrolyzers altamente compressi.

Le tenaglie di Jianhua «Joshua», un professore associato di scienza dei materiali e l'ingegneria, stanno conducendo la ricerca con $1,6 milioni dal Dipartimento per l'energia di Stati Uniti l'ufficio di rendimento energetico e dell'energia rinnovabile. La nuova tecnica ha potuto non solo tagliare il costo di produzione dell'idrogeno a metà ma anche fare diminuire l'ordine di grandezza di dimensione una del dispositivo. «Il nostro successo significherà che possiamo fornire sostenibile, energia pulita,» Tong hanno detto. «Che è i divisorii fantastici. Stiamo prendendo la stampa 3D al livello seguente. «Nel progetto delle tenaglie, una delle sfide importanti è capire in modo redditizio come la stampa con ceramica. Una volta fatta convenzionalmente, la ceramica deve essere sinterizzata in una fornace alle temperature elevate, spesso per parecchie ore. Inoltre, i tipi differenti di ceramiche devono essere sinterizzati alle temperature differenti.

Ancora, un electrolyzer richiede quattro tipi differenti di ceramiche, facenti la sinterizzazione della sfida. Tuttavia, i ricercatori hanno sviluppato una stampante 3D che posa uno strato di ceramico e un laser lo sinterizza allo stesso tempo, eliminando l'esigenza della fornace. La tecnica concederebbe all'utente alla stampa 3D un electrolyzer fatto su quattro tipi differenti di ceramiche senza per mezzo di una fornace. Sarebbe simile alla fabbricazione del dolce con molti strati e ad avere un sapore differente per ogni strato.

La tecnica potrebbe applicarsi a 3D che stampa altri tipi di prodotti ceramici, compreso le batterie e le pile solari, o alle batterie ad alta densità che permettono che gli smartphones mantengano una tassa per i giorni per volta. Inoltre, la tecnica potrebbe aprire la stampa 3D ai nuovi prodotti ed a tutti i vantaggi che vengono con. «Per esempio, una progettazione per la pila della combustibile-cellula di un'automobile potrebbe essere inviata con la posta elettronica a migliaia di una fabbrica di miglia di distanza e potrebbe essere stampata nelle ore piuttosto che giorni aspettanti per la consegna,» Tong hanno detto.

Rajendra Bordia, sedia del dipartimento, ha detto che la ricerca migliora gli sforzi di Clemson per contribuire a creare i modi più sostenibili di conversione dell'energia.

«Il dipartimento di scienza e di ingegneria dei materiali è posizionato unicamente per svolgere un ruolo di primo piano nel usando l'elettrolisi per creare l'energia per trasporto dalle fonti rinnovabili,» ha detto. «Il gruppo che lavora a questo progetto rappresenta la competenza della classe del mondo nelle aree pertinenti, compreso i materiali ceramici ed i dispositivi per la conversione di energia, il laser che elaborano, la fabbricazione additiva e l'elaborazione ceramica.»