Biodegradowalna bateria na bazie papieru

dodano: 2021-12-15 12:28
autor: Janusz Sulisz | źródło: Uniwersytet Technologiczny Nanyang

Bateria papierowa 360px Chociaż istnieją obecnie biodegradowalne urządzenia elektroniczne jednorazowego użytku, takie jak czujniki środowiskowe, to już baterie zasilające te urządzenia nadal mogą stanowić poważny problem ekologiczny. Dlatego naukowcy stworzyli całkowicie biodegradowalną baterię na bazie papieru. Elastyczna bateria papierowa ulega biodegradacji po 4 tygodniach - można ją też giąć i ciąć.

Bateria papierowa 760px


„Papierowy" akumulator który został opracowany przez zespół naukowców z singapurskiego Uniwersytetu Technologicznego Nanyang, ma wymiary zaledwie 4 na 4 cm i podobno jest w stanie zasilać mały wentylator elektryczny przez 45 minut. Jego moc wyjściowa nie jest przerywana, jeśli jest zgięta lub skręcona, a nawet jeśli jej kawałki zostaną odcięte.

Sercem baterii jest arkusz papieru celulozowego, który został wzmocniony hydrożelem, aby wypełnić szczeliny między włóknami celulozy.

Papier ten służy jako separator między dwiema elektrodami – anodą i katodą – które są nadrukowane sitodrukiem po przeciwnych stronach papieru. Atrament przewodzący używany do wydrukowania anody składa się głównie z cynku i sadzy, podczas gdy mangan, jak i nikiel zostały oddzielnie dodane do atramentu do druku katody.

Po zakończeniu procesu drukowania elektrod, cała bateria zanurzana jest w roztworze elektrolitu, po czym na obie elektrody nakładana jest cienka warstwa złota w celu zwiększenia ich przewodności. Gotowy produkt ma grubość około 0,4 mm i jest dokładnie rozkładany przez mikroorganizmy w ciągu miesiąca od umieszczenia w glebie.

Nikiel lub mangan użyte w katodach pozostaną w postaci tlenku lub wodorotlenku, które są zbliżone do postaci naturalnych minerałów. Cynk znajdujący się w anodzie zostanie naturalnie utleniony, tworząc nietoksyczny wodorotlenek. 

Papier celulozowy wzmocniony hydrożelem (HCP) ma służyć jako separator i stały elektrolit dla akumulatorów papierowych. Papier z HCP może wytrzymać większe obciążenie niż zwykły papier i ulega biodegradacji w środowisku naturalnym w ciągu 4 tygodni

Wraz z zastosowaniem w elektronice jednorazowego użytku, bateria może ostatecznie znaleźć zastosowanie w elastycznych urządzeniach elektronicznych jednorazowego użytku, a także w „inteligentnych” tkaninach.

Najlepszym przeznaczeniem baterii papierowych powinna być jednorazowa elektronika. 
Integracja takiej baterii i innej elastycznej elektroniki na papierze zapewni systemowi elektronicznemu kompaktową, lekką i wygodną konfigurację. Zasadniczo możliwe jest osiągnięcie papierowego systemu elektronicznego typu „wszystko w jednym” poprzez zintegrowanie wbudowanych elastycznych ogniw słonecznych, baterii, obwodów elektrycznych i energochłonnej elektroniki.



 

Źródło: wiley.com
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.




Więcej z kategorii Ciekawostki
Informacje
reklama
reklama
HOLLEX.PL - Twój sklep internetowy

Odbiornik DVB-T/T2 Signal T2-Mini HEVC

Cyfrowy odbiornik DVB-T/T2 z HEVC/H.265 marki Signal dla Naziemnej Telewizji...

149 zł Więcej...

Odbiornik AB CryptoBox 752HD Combo

Odbiornik HD Combo DVB-S2X, DVB-T2, DVB-C z kieszenią na moduły...

329 zł Więcej...

Miernik SatLink WS-6933 dla DVB-S/S2

Miernik, do pomiarów cyfrowych sygnałów satelitarnych DVB-S z pomiarem PWR,...

319 zł Więcej...