طراحی باتری کاغذی انعطاف پذیر و قابل تجزیه

یک باتری کاغذی انعطاف پذیر توسط محققان دانشگاه نانیانگ سنگاپور به گونه‌ای طراحی شده است که پس از دور انداختن، تجزیه می‌شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، اگرچه در حال حاضر دستگاه‌های الکترونیکی یکبار مصرف زیست تخریب‌پذیر مانند حسگرهای محیطی وجود دارند، اما باتری‌هایی که این دستگاه‌ها را تغذیه می‌کنند همچنان می‌توانند یک مشکل زیست محیطی ایجاد کنند. به همین دلیل است که دانشمندان اکنون یک باتری کاملاً زیست‌تخریب‌پذیر مبتنی بر کاغذ ساخته‌اند.

اندازه این باتری که توسط گروهی از محققان در دانشگاه فنی “نانیانگ” سنگاپور توسعه داده شده است، فقط ۴ در ۴ سانتیمتر (۱.۶ اینچ) است و طبق گزارش‌ها می‌تواند یک پنکه الکتریکی کوچک را به مدت ۴۵ دقیقه تغذیه کند. ضمن اینکه خروجی برق آن در صورت خم شدن یا پیچ و تاب خوردن یا حتی جدا شدن قطعات آن قطع نمی‌شود.

در قلب این باتری یک ورق کاغذ سلولزی قرار دارد که با یک هیدروژل تقویت شده است تا شکاف بین الیاف سلولزی را پر کند.

این کاغذ به عنوان جداکننده بین دو الکترود – آند و کاتد – عمل می‌کند که روی دو طرف کاغذ روی صفحه چاپ می‌شوند. جوهر رسانای مورد استفاده برای چاپ آند عمدتا از عناصر روی و کربن سیاه تشکیل شده است، در حالی که از منگنز و نیکل به طور جداگانه برای جوهر کاتد استفاده شده است.

کل باتری پس از اتمام فرآیند چاپ الکترود، در محلول الکترولیت غوطه‌ور می‌شود و پس از آن لایه نازکی از طلا بر روی هر دو الکترود اعمال می‌شود تا رسانایی آنها افزایش یابد. محصول نهایی تقریباً ۰.۴ میلیمتر ضخامت دارد و در عرض یک ماه پس از قرار گرفتن در خاک توسط میکروارگانیسم‌ها به طور کامل تجزیه می‌شود.

پروفسور “فان هونگجین” که به همراه “لی سئوک وو” این مطالعه را هدایت می‌کند، می‌گوید: وقتی تجزیه اتفاق می‌افتد، مواد الکترود در محیط آزاد می‌شوند. نیکل یا منگنز مورد استفاده در کاتدها به شکل اکسید یا هیدروکسید باقی می‌ماند که به شکل مواد معدنی طبیعی نزدیک هستند. عنصر روی موجود در آند نیز به ‌طور طبیعی اکسید می‌شود و یک هیدروکسید غیر سمی تشکیل می‌دهد.

وی افزود: پتانسیل این باتری به عنوان یک جایگزین پایدارتر برای باتری‌های فعلی قابل توجه است.

این باتری همراه با استفاده در لوازم الکترونیکی یک بار مصرف، ممکن است در نهایت در دستگاه‌های الکترونیکی انعطاف پذیر غیر یک بار مصرف و پارچه‌های هوشمند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

این مطالعه در مجله Advanced Science منتشر شده است.

انتهای پیام

از منبع این مطلب دیدن فرمایید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.