Исследователи из Швейцарского института Эмпа разработали активируемую водой бумажную батарею. Цель? решить проблему неадекватности маломощной одноразовой электроники. Команда считает, что изобретение можно использовать вместо нынешних дорогих интеллектуальных трекеров, датчиков окружающей среды и диагностического медицинского оборудования.
Как изготавливается бумажная батарея Empa?
Батарея содержит по крайней мере один небольшой элемент с тремя разными чернилами, напечатанными на прямоугольной бумажной полоске. Затем бумагу посыпают солью и погружают в воск: наконец, на обе стороны бумаги наносят чернила с чешуйками графита (которые действуют как положительный полюс) и чернила с цинковым порошком (которые действуют как отрицательный полюс). Последний штрих: еще одна смесь чернил с графитом и сажей наносится на обе стороны полосы, завершая все.
И как это работает? Просто добавьте небольшое количество воды. Соли, покрывающие бумагу, растворяются, высвобождая заряженные ионы, делая полоску проводящей. По мере рассеивания ионов цинк в чернилах окисляется и высвобождает электроны, которые затем передаются через чернила к графитовому катоду. В результате реакции с кислородом воздуха генерируется электрический ток, который можно использовать для питания внешних устройств.
Во время исследования команда успешно объединила две ячейки, чтобы запустить будильник с жидкокристаллическим дисплеем, достигнув стабильного напряжения 1,2 вольта, что чуть ниже 1,5 вольт стандартной щелочной батареи AA.
Через час, когда производительность экспериментальной батареи резко упала из-за высыхания бумаги, ученые просто добавили больше воды, позволив ячейке поддерживать стабильное рабочее напряжение 0,5 вольта еще в течение часа.
Предстоящие события
«Особенность наша новая бумажная батарейка», — объясняет он. Гуастав Нистрём, который проводил исследование, «это его чрезвычайная универсальность. Это позволяет нам добавлять в чернила только то количество цинка, которое необходимо для конкретного применения».
А как насчет проблемы высыхания бумаги? Ученый уверен: команда внесет необходимые усовершенствования в конструкцию, чтобы обойти проблему, которая, однако, возникает только в определенных условиях повышенной влажности.
Может ли эта бумажная батарейка стать ключом к сокращению количества маломощных электронных отходов? Выглядит многообещающе.
