Baterie pro drobnou elektroniku z papíru
Papírovou baterii s vodním spínačem, kterou vyvinuli vědci EMPA, by bylo možné použít k napájení elektroniky na jedno použití. Omezil by se tím dopad na životní prostředí.
Tým výzkumníků ze švýcarských federálních laboratoří pro materiálové vědy a technologie (EMPA) použil při výrobě baterie proužek papíru, který předtím ponořil do slané vody a poté jej nechal vyschnout. Na jednu stranu proužku vědci natiskli inkoust obsahující grafitové vločky, aby se vytvořil kladný pól baterie. Na druhou stranu k výrobě záporného pólu použili inkoust se zinkovým práškem. Obě strany papíru byly poté potištěny směsí grafitových vloček a sazí, aby se spojily negativní a pozitivní strany.
Po přidání vody se sůl rozpustí a uvolní nabité ionty, které se na záporném pólu dostanou do kontaktu se zinkem a způsobí jeho oxidaci (jde o stejný proces, který způsobuje rezivění kovu) a uvolnění elektronů. Elektrické zařízení připojené k papírové baterii pak dokončí obvod, takže elektrony mohou proudit ze záporného pólu na kladný skrz něj a zde jsou vypouštěny do vzduchu. Celkově tento proces generuje elektrický proud, který lze použít k napájení elektronického zařízení. Vědci otestovali papírovou baterii napájením displeje digitálního budíku. Po aktivaci dvěma kapkami vody začal papírový článek fungovat za 20 sekund a dokázal nepřetržitě napájet displej po dobu jedné hodiny, dokud nezačal vysychat. Ve srovnání s 1,5 volty produkovanými AA baterií dosáhl papírový zdroj energie maximálního stabilního napětí 1,2 V.
Jakmile výzkumníci vyřeší některé vývojové aspekty, mohl by papírový energetický článek být použit např. pro inteligentní štítky ke sledování objektů. Mezi další aplikace patří environmentální senzory, nebo dokonce lékařské přístroje. Ale i bez úprav proti vysychání by se podle nich vodní spínač mohl hodit pro detekci vlhkosti.
Na baterii je specifické, že na rozdíl od mnoha kovových vzduchových článků používá kovovou fólii, která se postupně spotřebovává, jak se baterie vybíjí. Její design umožňuje přidat do inkoustu pouze takové množství zinku, které je skutečně potřeba pro konkrétní aplikaci. Jelikož jsou papír i zinek biologicky odbouratelné, mohla by baterie pomoci snížit dopad jednorázové elektroniky na životní prostředí.
Foto: EMPA
62
.gif)
