به گزارش تیم خبری سوشال پورت

محققان معتقدند اختراع آنها می تواند اثرات زیست محیطی وسایل الکترونیکی کم مصرف یکبار مصرف را کاهش دهد.

باتری با آب فعال می شود و می تواند در طیف گسترده ای از وسایل الکترونیکی یکبار مصرف استفاده شود.

مطالعه اعتبارسنجی منتشر شده در یک مجله گزارش های علمی یک باتری کاغذی یکبار مصرف که توسط آب فعال می شود را توصیف می کند. دانشمندان می گویند که می توان از آن برای تامین انرژی طیف گسترده ای از وسایل الکترونیکی یکبار مصرف کم مصرف مانند برچسب های ردیابی اقلام هوشمند، حسگرهای محیطی و دستگاه های تشخیص پزشکی استفاده کرد و در نتیجه اثرات زیست محیطی آنها را به حداقل رساند.

این باتری توسط Gustav Nyström و همکارانش طراحی شده است و حداقل از یک سلول یک سانتی متر مربع تشکیل شده است و شامل سه جوهر است که روی یک ورق کاغذ مستطیلی چاپ شده است. نوار کاغذی با نمک کلرید سدیم پوشانده شده و یکی از انتهای کوتاه آن در موم آغشته شده است.

یکی از طرف های صاف کاغذ با رنگ حاوی دانه های گرافیت پوشانده شده است که به عنوان انتهای مثبت باتری (کاتد) عمل می کند. طرف دیگر با جوهر حاوی پودر روی چاپ شده است که به عنوان انتهای منفی باتری (آند) عمل می کند.

علاوه بر این، یک جوهر حاوی دانه های گرافیت و دوده روی دو جوهر دیگر در دو طرف کاغذ اعمال می شود. این جوهر دو سر مثبت و منفی باتری را به دو سیم واقع در انتهای واکس شده کاغذ متصل می کند.

نمک های موجود در کاغذ با اضافه شدن مقدار کمی آب حل می شوند و یون های باردار آزاد می شوند. این یون‌ها روی کاغذ پخش می‌شوند تا باتری را فعال کنند، که باعث می‌شود روی موجود در جوهر انتهای منفی باتری، الکترون‌ها را آزاد کند.

اتصال سیم‌ها به یک دستگاه الکتریکی مدار را کامل می‌کند تا الکترون‌ها از انتهای منفی – از طریق جوهر، سیم‌ها و دستگاه حاوی گرافیت و دوده – به انتهای مثبت (جوهر حاوی گرافیت) جایی که هستند منتقل شوند. در هوای اطراف به اکسیژن تبدیل می شوند. این واکنش ها جریان الکتریکی تولید می کند که می تواند برای تغذیه دستگاه استفاده شود.

نویسندگان برای نشان دادن توانایی باتری خود در کنترل وسایل الکترونیکی کم مصرف، دو سلول را در یک باتری ترکیب کردند و از آن برای روشن کردن یک ساعت زنگ دار LCD استفاده کردند. تجزیه و تحلیل عملکرد یک باتری تک سلولی نشان داد که پس از اضافه کردن دو قطره آب، باتری در عرض 20 ثانیه فعال شد و در صورت عدم اتصال به یک دستگاه انرژی بر، به ولتاژ پایدار 1.2 ولت رسید.

ولتاژ یک باتری قلیایی AA استاندارد 1.5 ولت است. پس از یک ساعت عملکرد باتری تک سلولی به دلیل خشک شدن کاغذ به میزان قابل توجهی کاهش یافت. با این حال، پس از اضافه شدن دو قطره آب، ولتاژ عملیاتی پایدار 0.5 ولت را برای بیش از یک ساعت دیگر حفظ کرد.

نویسندگان پیشنهاد می کنند که زیست تخریب پذیری کاغذ و روی ممکن است به باتری آنها اجازه دهد تا اثرات زیست محیطی وسایل الکترونیکی کم مصرف یکبار مصرف را به حداقل برساند. آنها پیشنهاد می کنند که پایداری باتری را می توان با به حداقل رساندن مقدار روی استفاده شده در جوهر افزایش داد، که همچنین امکان کنترل دقیق میزان الکتریسیته تولید شده توسط باتری را فراهم می کند.

مرجع: “باتری کاغذی یکبار مصرف فعال شده با آب” نوشته الکساندرا پولن، خاویر ابی و گوستاو نیستروم، 28 ژوئیه 2022، گزارش های علمی.
DOI: 10.1038/s41598-022-15900-5



منبع

لطفا ستاره بده (سمت چپ بیشترین امتیاز)
به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.