Această baterie de hârtie este la fel de puternică ca un AA și este activată de apă

(Poulin și colab., Rapoarte științifice, 2022)

O baterie de hârtie de unică folosință, nou dezvoltată, activată cu apă, promite să aibă un impact mare asupra electronicelor de unică folosință - acele gadget-uri temporare utilizate în domeniile medical și industrial, unde deșeurile electronice pot începe rapid să se acumuleze.

Bateria care a fost demonstrată de cercetători este biodegradabilă, fabricată din materiale durabile și ieftină de asamblat. În plus, poate fi produs într-o varietate de forme și dimensiuni, după cum este necesar.

Pentru a face o idee despre putere, o baterie cu două celule realizată folosind tehnologia a fost suficientă pentru a alimenta un ceas cu alarmă LCD. Deși nu vă va încărca laptopul în curând, există o mulțime de potențial pentru senzori și trackere cu putere redusă.

„Prezentăm o baterie de hârtie tipărită dezvoltată pentru a alimenta electronicele de unică folosință de unică folosință și pentru a minimiza impactul acestora asupra mediului”, scriu cercetătorii în lucrare publicată .

„Bateria se bazează pe o celulă electrochimică metal-aer care utilizează zinc ca metal biodegradabil în anod, grafit în catod, hârtie ca separator între electrozi și un electrolit pe bază de apă”.

Bateria, realizată din hârtie difuză cu sare de clorură de sodiu, poate măsura doar un centimetru pătrat (0,15 inci pătrați) și se bazează pe cerneluri imprimate: o cerneală conține fulgi de grafit și acționează ca catod (capătul pozitiv), în timp ce alta pe cealaltă parte a hârtiei conține pulbere de zinc și acționează ca anod (capătul negativ).

O a treia cerneală, compusă din fulgi de grafit și negru de fum, este imprimată pe ambele fețe, deasupra celorlalte două cerneluri, conectând capetele pozitive și negative la două fire. Acestea sunt atașate la un capăt al hârtiei, scufundate în ceară.

Tot ceea ce este nevoie, atunci, este o cantitate mică de apă, cât mai puțin de două picături. Aceasta dizolvă sărurile din hârtie, eliberând ioni încărcați care activează apoi bateria în timp ce se deplasează. Circuitul este închis prin atașarea firelor la dispozitivul electric, ceea ce înseamnă că electronii pot fi transferați de la capătul negativ la cel pozitiv.

Cu o tensiune stabilă de 1,2 volți, bateria de hârtie este aproape de nivelul unei baterii alcaline standard AA la 1,5 volți. Bateria începe să producă energie în aproximativ 20 de secunde după adăugarea apei, conform experimentelor efectuate de echipă.

„Această demonstrație arată că, în ciuda densității sale limitate de putere în comparație cu tehnologiile standard, bateria noastră este încă relevantă pentru o gamă largă de electronice de putere redusă și ecosistemul Internet of Things”. scriu cercetătorii .

Deși performanța scade în timp pe măsură ce hârtia se usucă, aceasta poate fi completată într-o oarecare măsură cu mai multă apă. Cu apă suplimentară, bateria poate încă produce 0,5 volți la două ore după prima activare.

Acesta este foarte mult un studiu de dovadă a principiului pentru moment, dar bateria descrisă în lucrare nu este prea complicat de produs. Cercetătorii spun că doresc să îmbunătățească eficiența bateriei în viitor și să o facă să funcționeze mai mult timp.

„Odată cu o conștientizare tot mai mare a problemei deșeurilor electronice și a apariției electronicelor de unică folosință pentru aplicații precum detectarea mediului și monitorizarea alimentelor, există o nevoie din ce în ce mai mare de baterii cu impact redus asupra mediului.” scriu cercetătorii .

„Această trecere de la valorile tradiționale orientate spre performanță creează noi oportunități pentru materiale și design neconvențional, care pot oferi un echilibru între performanță și impactul asupra mediului”.

Cercetarea a fost publicată în Rapoarte științifice .

Despre Noi

Publicarea Faptelor Independente, Dovedite Ale Rapoartelor Privind Sănătatea, Spațiul, Natura, Tehnologia Și Mediul.