完全にチューブ状: 3D の新しい方法

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クレムソン大学の研究者らは、化石燃料を燃やすよりも持続可能な発電が期待できる再生可能エネルギー装置であるプロトンセラミック燃料電池を3Dプリントする新しい方法を考案した。

プロトンセラミック燃料電池は、石炭や石油を使用する代わりに、水素、アンモニア、炭化水素、アルコールなどの再生可能燃料で動作します。 これらを大規模に製造するのは非常に難しいため、課題はそれらを研究室から現実の世界に移すことでした。この問題を解決するために、クレムソンの先端材料研究所で働くチームは、3D プリンティングの専門知識に注目しました。複雑でカスタマイズ可能なオブジェクトを高精度で作成できる技術です。チームは管状のプロトンセラミック燃料電池を 3D プリントしました。これには、耐久性の向上や密閉の容易さなど、平面設計に比べていくつかの利点があります。チームは燃料に水素を使用してテストしました。単一の燃料電池を 200 時間使用したところ、安定して電力が生成されることがわかりました。 研究者らは、3Dプリンティングのプロトンセラミック燃料電池は、従来の製造技術よりも優れた精度、一貫性、手頃な価格を提供すると述べた。 全クレムソンのチームは、その調査結果を雑誌『ACS Energy Letters』に報告した。 最初の著者は博士でした。 候補者 Minda Zou 氏、責任著者は博士研究員 Jiawei Zhang 氏と Jianhua "Joshua" Tong 教授で、いずれも材料科学工学部に所属しています。 」とチームは論文に書き、3Dプリンティングとプロトンセラミック燃料電池の略語を使用した。トン氏は、この研究をユニークなものにする大きな部分は、チームが燃料電池に必要な3つの層すべてを3Dプリントできたことだと述べた。 – アノード、カソード、および電解質。

「他にそんなことをした人はいない」と彼は言った。 「さらに重要なのは、この方法がシンプルで費用対効果が高く、商業化が有望であるということです。」 これまでのところ、1 つの燃料電池を 3D プリントするのに約 3 時間かかっていますが、研究チームは、作業の次のステップとして、より高度な設計を作成する予定であると述べました。 すべてがうまくいけば、Tong 氏は 3D プリントされたプロトンセラミック燃料電池が約 5 年以内に商品化される可能性があると考えています。 論文の名前は、「3D 印刷を可能にした高度に拡張可能な管状プロトンセラミック燃料電池」です。 Zou、Zhang、Tong に加えて、共著者は Jacob Conrad、Bridget Sheridan、Hua Huang、Shenglong Mu、Tianyi Zhou、Zeyu Zhao、Kyle S. Brinkman、Hai Xiao、Fei Peng です。

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