Χάρτινη μπαταρία λειτουργεί με δύο σταγόνες νερού

Χάρτινη μπαταρία με διακόπτη νερού θα μπορούσε να περιορίσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των ηλεκτρονικών ειδών μιας χρήσης.
Ερευνητές ανέπτυξαν μια χάρτινη μπαταρία με διακόπτη νερού που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών ειδών μιας χρήσης.

Η ομάδα των Ελβετικών Ομοσπονδιακών Εργαστηρίων Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών (EMPA) δοκίμασε τη χάρτινη μπαταρία συνδέοντας δύο από αυτές στην ψηφιακή οθόνη ενός ξυπνητηριού.

Αφού ενεργοποιήθηκε με δύο σταγόνες νερό, άρχισε να λειτουργεί σε 20 δευτερόλεπτα και συνέχισε να τροφοδοτεί σταθερά την οθόνη για μία ώρα μέχρι να αρχίσει να στεγνώνει. Η χάρτινη πηγή ενέργειας πέτυχε μέγιστη σταθερή τάση 1,2 βολτ σε σύγκριση με τα 1,5 βολτ που παράγει μια μπαταρία ΑΑ.

Σε τι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί η χάρτινη μπαταρία;

Μόλις διορθωθούν κάποιες ατέλειες στην ανάπτυξη, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για έξυπνες ετικέτες για την παρακολούθηση αντικειμένων όπως δέματα. Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν περιβαλλοντικούς αισθητήρες ή ακόμη και ιατρικές συσκευές, λένε οι ερευνητές. Αλλά ακόμη και χωρίς βελτιώσεις για να αποτραπεί η ξήρανσή του, ο διακόπτης νερού θα μπορούσε να είναι χρήσιμος για την ανίχνευση της υγρασίας.

Επειδή το χαρτί και ο ψευδάργυρος είναι βιοδιασπώμενα, πιστεύουν ότι η μπαταρία θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των ηλεκτρονικών ειδών μιας χρήσης.

“Το ιδιαίτερο στη νέα μας μπαταρία είναι ότι αντίθετα πολλές μπαταρίες μεταλλικού αέρα χρησιμοποιούν ένα μεταλλικό φύλλο που καταναλώνεται σταδιακά καθώς η μπαταρία εξαντλείται”, λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Gustav Nyström.

“Ο σχεδιασμός μας μας επιτρέπει να προσθέτουμε μόνο την ποσότητα ψευδαργύρου στο μελάνι που πραγματικά απαιτείται για τη συγκεκριμένη εφαρμογή”

Πώς λειτουργεί η χάρτινη μπαταρία;

Για την κατασκευή της μπαταρίας, η ομάδα ξεκίνησε με μια λωρίδα χαρτιού που είχε βουτήξει σε αλατόνερο και στη συνέχεια την άφησε να στεγνώσει.

Μελάνι που περιείχε νιφάδες γραφίτη τυπώθηκε στη μία πλευρά της ταινίας για να αποτελέσει τον θετικό πόλο της μπαταρίας. Από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιήθηκε μελάνι με σκόνη ψευδαργύρου για την κατασκευή του αρνητικού ακροδέκτη.

Και οι δύο πλευρές του χαρτιού εκτυπώθηκαν στη συνέχεια με ένα μείγμα από νιφάδες γραφίτη και αιθάλη (όπως η αιθάλη στα απανθρακωμένα λαχανικά) για να συνδεθούν οι αρνητικές και οι θετικές πλευρές.

Όταν προστίθεται νερό, το αλάτι διαλύεται και απελευθερώνει φορτισμένα ιόντα. Στον αρνητικό ακροδέκτη, τα ιόντα αυτά έρχονται σε επαφή με τον ψευδάργυρο προκαλώντας την οξείδωσή του (η ίδια διαδικασία που προκαλεί τη σκουριά των μετάλλων) και την απελευθέρωση ηλεκτρονίων.

Μια ηλεκτρική συσκευή που συνδέεται με τη χάρτινη μπαταρία συμπληρώνει το κύκλωμα, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να ρέουν από τον αρνητικό πόλο στον θετικό μέσω της συσκευής. Εδώ απορρίπτονται στον αέρα.

Συνολικά αυτή η διαδικασία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία μιας ηλεκτρονικής συσκευής.

ΠΗΓΗ: https://www.euronews.com