Fot. Nanyang Technological University, Singapore
Opracowana bateria złożona jest z katody i anody, które odpowiadają za reakcje elektrochemiczne, natomiast druk sitowy znajduje się po obu stronach papieru celulozowego, wzmocnionego hydrożelem (do wypełnienia przerw między włóknami). Papier ten stanowi separator pomiędzy elektrodami, a jednocześnie pozwala na swobodny przepływ ładunku elektrycznego i zapobiega zwarciom. Atrament do anody składa się głównie z cynku i sadzy, zaś atrament do katody występuje w dwóch rodzajach – z wykorzystaniem manganu lub niklu. Po zakończeniu drukowania akumulator zanurza się w elektrolicie, a elektrody powlekane są cienką warstwą złotej folii w celu zwiększenia przewodności. Finalny produkt ma grubość ok. 0,4 mm. Zespół NTU zaprezentował prototyp ekologicznej baterii o wymiarach 4 cm x 4 cm, zdolnej do zasilania małego wentylatora elektrycznego przez minimum 45 min. Warto dodać, że zginanie lub skręcanie baterii nie spowodowało przerw w dostarczaniu energii.
W innym eksperymencie bateria została wykorzystana do zasilania diody LED. Naukowcy wykazali, że nawet odcięcie fragmentu baterii nie spowodowało zaburzeń funkcjonowania akumulatora – dioda wciąż pozostawała zapalona. Badacze twierdzą, że elastyczność wynalazku i możliwość przycięcia go do odpowiedniego kształtu i wymiarów pozwala na zintegrowanie go z nowoczesną elektroniką i urządzeniami, takimi jak składane smartfony czy czujniki biomedyczne do monitorowania stanu zdrowia. Ponadto opracowana biodegradowalna i nietoksyczna bateria być może stanowi istotne rozwiązanie problemu z odpadami elektronicznymi. W glebie jej degradacja zachodzi przez około miesiąc. Wówczas hydrożel i celuloza są rozkładane przez mikroorganizmy bytujące w glebie. Nikiel i mangan zaś, użyte w katodach, zostają przekształcone w formy tlenkowe lub wodorotlenowe, zbliżone do postaci naturalnych minerałów. Z kolei cynk, obecny w anodzie, jest naturalnie utleniany do nietoksycznego wodorotlenku.
KOMENTARZE