باتری کاغذی یکبار مصرف ساخته شد

محققان سوئیسی باتری کاغذی یکبار مصرفی ابداع کرده‌اند که با آب فعال می‌شود و انرژی ابزار ریزی مانند برچسب‌های هوشمند را تامین می‌کند.

به گزارش گروه علم وفناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ محققان سوئیسی معتقدند که می‌توان از این باتری برای تامین انرژی طیف گسترده‌ای از لوازم الکترونیکی یکبار مصرف کم‌مصرف، مانند برچسب‌های هوشمند برای ردیابی اقلام، حسگرهای محیطی و دستگاه‌های تشخیص پزشکی استفاده کرد و در نتیجه اثرات زیست‌محیطی آنها را به حداقل رساند.

این باتری از یک سلول یک سانتی‌متری و از سه جوهر تشکیل شده که روی یک تکه کاغذ مستطیلی چاپ شده‌اند. نوار کاغذی با نمک کلرید سدیم پوشانده شده و یک طرف آن به موم آغشته شده است.

در واقع، طرفی از باتری که با جوهر حاوی تکه‌های گرافیت چاپ شده، به عنوان کاتد و طرف دیگری که با جوهر حاوی پودر روی چاپ شده، به عنوان آند (قطب منفی) عمل می‌کند. به غیر از این، روی هر دو جوهر، جوهر دیگری حاوی دانه‌های گرافیت و کربن سیاه در دو طرف کاغذ چاپ شده است. این جوهر انتهای قطب مثبت و منفی باتری را به دو سیمی که در انتهای کاغذ آغشته به موم قرار دارند، متصل می‌کند.

باتری یکبار مصرف چطور کار می‌کند

نمک‌های موجود در کاغذ باتری با اضافه کردن کمی آب حل می‌شوند و یون‌های باردار را آزاد می‌کنند. این یون‌ها روی کاغذ پخش می‌شوند تا باتری را فعال کنند. از جمله اینکه روی موجود در جوهر انتهای قطب منفی باتری الکترون آزاد می‌کند.

با اتصال سیم‌ها به یک دستگاه الکتریکی، مداری بسته می‌شود تا الکترون‌ها از قطب منفی –از طریق جوهر گرافیت و کربن سیاه، سیم‌ها و دستگاه‌ها- به قطب مثبت (جوهر حاوی گرافیت) یعنی جایی برسند که به اکسیژن هوای اطراف منتقل می‌شوند. این واکنش‌ها در نهایت جریان الکتریکی تولید می‌کند تا انرژی مورد نیاز دستگاه را تامین ‌کند.

محققان برای نشان دادن توانایی باتری خود در راه‌اندازی وسایل الکترونیک کم‌مصرف، دو سلول را در یک باتری ترکیب کردند و از آن برای روشن کردن یک ساعت زنگدار استفاده کردند. تجزیه و تحلیل عملکرد این باتری تک سلولی نشان داد که پس از اضافه کردن دو قطره آب، در عرض ۲۰ ثانیه فعال می‌شود و به ولتاژ پایدار 1/2 ولت می‌رسد. این در حالی است که ولتاژ یک باتری قلیایی AA استاندارد حدود 1/5 ولت است.

پس از یک ساعت، عملکرد باتری تک سلولی به دلیل خشک شدن کاغذ به میزان قابل توجهی کاهش یافت، ولی با اضافه کردن دو قطره آب دیگر، ولتاژ پایدار 0/5 ولت را برای بیش از یک ساعت دیگر حفظ کرد.

محققان ادعا می‌کنند که به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری کاغذ و روی، این باتری‌ها می‌توانند اثرات زیست‌محیطی وسایل الکترونیکی کم‌مصرف را به حداقل برسانند. آنها سعی دارند پایداری باتری را با به حداقل رساندن مقدار روی مورد استفاده در جوهر افزایش دهند و با این کار میزان برق تولید شده توسط باتری را به صورت دقیق‌تر کنترل کنند.

کد خبر: 1154560

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 6 + 10 =