23948sdkhjf

Inkjet-printer kan lave lag til brændselscelle

| Af redaktionen/kø | Tip redaktionen om en historie
Christophe Gadea har i sin ph.d.-afhandling vist, hvordan man ved hjælp af en let modificeret inkjet-printer kan printe tynde film til komponenter som solceller og keramiske brændselsceller. Printning viser sig at være et godt alternativ til de eksisterende metoder til fremstilling af tynde lag.

Mange energiteknologier bygger på komponenter, der består af tynde, funktionelle lag. Det gælder f.eks. solceller og keramiske brændselsceller (SOFC). Og ofte gælder det, at effektiviteten er højere, jo tyndere lagene er. Derfor er det vigtigt at have en billig, pålidelig og industrielt skalerbar produktionsteknik til at fremstille de tynde lag. Nu har det vist sig at printning af tyndfilm ved hjælp af en let ombygget standardprinter med blækpatroner er en meget lovende mulighed.

For fire år siden gik udviklingsingeniør Christophe Gadea sammen med forskerkolleger på DTU Energi om at ombygge en almindelig HP-printer, så den kunne printe tynde lag til brug i bl.a. keramiske brændselsceller. Det gør både fremstillingsprisen på de enkelte celler lavere, og det reducerer den tid, forskerne skal bruge på den udviklingscyklus af design-prototype-test, der ligger bag al forskning i energiteknologier.

Billig printer, stor opmærksomhed
- Vi kunne udskrive et funktionelt, oxidbaseret tyndfilmlag på en mikrometers tykkelse ved hjælp af en helt almindelig, let ombygget HP 1000 inkjetprinter, der kostede få hundrede kroner. Det var banebrydende for fire år siden og medførte meget opmærksomhed og mange citationer, siger udviklingsingeniør Christophe Gadea, der ombyggede printeren og gjorde den brugbar. Nu har Christophe så brugt tre år med et ph.d.-projekt, hvor teknikken blev forfinet og videreudviklet.

- Jeg er ingeniør specialiseret i keramiske materialer, og jeg kan godt lide computerbaserede teknologier, så jeg tog det som en udfordring.

Han kan nu tilføje titlen ph.d. på visitkortet efter at have forsvaret sin ph.d.-afhandling “Smart nano-inks for inkjet printing of functional oxide based thin films” hos DTU Energi.

En inkjetprinter virker ved at sprøjte meget små dråber (ca. 10-12 l) ned på et underlag. Det er en teknik, hvor man ikke kommer i berøring med underlaget eller behøver at afmaske det for at lave meget komplekse mønstre med stor nøjagtighed af dråberne (≈ 5 μm mellemrum). Det går hurtigt og er billigt, men i stedet for normalt blæk skal man bruge særligt udviklede væsker med de ønskede materialer.

- Et kritisk aspekt ved at bruge printere til at lave tyndfilm er blækkets sammensætning og stabilitet. Ustabilitet kan føre til uønsket tilstopning af dyserne og ujævn udskrivning, hvilket reducerer den færdige brændselscelles ydeevne, siger Christophe Gadea.

Læs også: Danmark får nyt center for rum-iværksætteri

I sin afhandling undersøgte han udskriftskvaliteten og stabiliteten af tre forskellige måder at sammensætte blækket på.

Nanopartikler kan styres
- Det mest lovende resultat var at benytte en sol-gel. Det er en opløsning som reagerer med vand og danner bittesmå nanopartikler, hvilket er meget nyttigt i produktionen af keramiske energimaterialer. Når opløsningen er tilpasset en blækprinter, kan man styre reaktionen, siger Christophe Gadea.

Han fremstillede tynde lag af både zirkonium- og titanoxidbaserede materialer på blækprinteren, og viste blækkenes alsidighed ved at benytte forskellige principper til at sprøjte dråberne ud af printeren.

Efter sit store arbejde med inkjet-print i sit ph.d.-projekt kan Christophe pege på metodens store potentiale som fremstillingsmetode til brændselsceller som et alternativ til mere traditionelle deponeringsteknikker.

Læs også: Forskere skal udvikle ekstremt klog computer i Lyngby

- Jeg blev færdig som ingeniør for otte år siden fra Ecole Nationale Supérieure de Céramique Industrielle i Frankrig, så det tog lidt mod og omstillingsparathed at gå tilbage til skolebænken og lave en ph.d. Men det var det hele værd, og det hjalp meget at have både erhvervserfaring og praktisk viden om materialer, siger Christophe Gadea.

Han anså tidligere forskning uden ingeniørvidenskab for at være ren filosofi. Nu, efter at have været helt inde i forskningens verden og lave sin ph.d., ved han, at begge er ligeværdige partnere.

- Jeg hører hjemme i laboratoriet, for jeg elsker at løse praktiske problemer, men jeg er blevet meget mere systematisk, mere struktureret i min tilgang, og jeg skynder mig ikke længere hen i laboratoriet, hver gang jeg får en ide. Jeg har lært at tjekke ideen i litteraturen og først se efter andre løsninger. Jeg synes, at det at have to forskellige tilgange til problemløsning er virkeligt godt.

Christophe Gadea er nu vendt tilbage til jobbet som udviklingsingeniør ved DTU Energi, hvilket altid var en del af planen, hvor han arbejder med alkalisk elektrolyse til fremstilling af brint.

Artiklen er bragt i samarbejde med DTU
Mere om: DTU
Hold dig opdateret med Electronic Supply DK
Kommentarer (0)
Forsiden lige nu

Robotter trækker ansatte og eksportmillioner til Fyn

Fynsk robotvirksomhed gruer for Brexit

Rekordbeløb til studenterstartups

Årets vejlensiske iværksætter ser frem til sorte tal på bunden

Nyt om navne: Ny mand hos Sick

Elektronikvirksomhed hædret lokalt

Nyhedsbrev

Nokia vil skære 350 stillinger

Lad lyset komme ind

Millioner til fynske dronerobotter

Nyansættelser i elektronikbranchen

Ørsted vil overvåge komponenter på afstand

DI: Håber på alternativ Brexit-løsning efter nej til aftale

Sønderborg-virksomhed henter inspiration hos studerende

Widex ude på administrativ fejl

Erfarne millioner til midtjyske høreapparatskomponenter

DIS udvider ledelsen

GN har godt tag i amerikanske veteraner

Familiefirma forventer god vækst

Printplader må pendle til plettering

Nyansættelser i elektronikbranchen

IFAD i ny rammeaftale med Forsvarsministeriet

Ny ordre retter op på kursen for Seluxit

Aalborgensisk sensor skal løse parkeringsbøvl

Lampevirksomhed solgt til kapitalfond

Widex søger om fusion – igen

Vestas vil have Helle Thorning-Schmidt i bestyrelsen

Ny indgang til danske testfaciliteter

B&O sætter ”Gården” til salg

DTU Space skal udvikle virtuel rumundervisning

Fusion fuldført i det jyske

Markant vækst hos Skov: Nærmer sig magisk milepæl

Disse tre robottrends skal du holde øje med i 2019

Nu kommer tv-skærmen der kan rulles sammen

Snackrobot skal servicere amerikanske studerende

Goldman Sachs og CVC med i kampen om Haldor Topsøe

Bang & Olufsens salg krympet det sidste halve år

SPX Flow Technology nærmer sig flytning

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Skyd dit nytår i gang med en lidt skævere ansøgning

Terasakis TEMBREAK 2 fra Ara-El

Pepperl-Fuchs Danmark styrker teamet med ny medarbejder

600 mio. kr. skal give et teknologisk boost

Find tips til at bruge PSpice

Eksport til Tyskland - Den danske Fællesstand på Hannover messen 2019 01-05 April

Fra 0 - 9001 - 14001 - 45001 | Gratis gå-hjem-møde

Ion luftkniv fra EXAIR fjerner statisk elektricitet

LinkedIn, Twitter, Facebook og Instagram.

Condair udvider sit serviceteam

ROTEX elastisk klo-kobling fra KTR

Sneglegange med forskellig geometri låser ODU-MAC-serien sikkert og ergonomiskt

Eltwin A/S opgraderer ESD-sikkerheden – ZENITECH leverer udstyret!

Endnu en nyhed i vores produktsortiment hos Carl Stahl A/S: Dynamometer med bluetooth forbindelse

Får du de resultater, du forventer, med din kredsløbssimulering?

Specialfremstilling af gummi/metal bøsninger

Ny svingkran? Gør som Budweg Caliper A/S - start med at få branchens hurtigste og skarpeste tilbud!

Terasakis TEMBREAK 2 fra Ara-El

West Diesel leverer akut et generatoranlæg

Undgå at bore og skære i armeringsjern

EFSEN udvider med flere ICAD® kompetencer

Se V-LINK Dynamometeret fra Vetec A/S i brug på vindmøllefarm

Gratis webinar i BluePrint og DFM Post-Processing

Eaton søger en ny Service Sales Engineer

Fibox inspektions-vinduer til montering på elskabe/kapslinger og på alle ty...

Send til en kollega

0.194