Nors visada geriausia daiktus naudoti pakartotinai ir perdirbti, daugelis mažų, paprastų elektronikos prietaisų yra vienkartiniai. Nauja popierinė vandeniu aktyvuojama baterija galėtų padaryti juos ekologiškesniais.
Vandeniu aktyvuojama popierinė baterija © EMPA
Šveicarijos EMPA instituto mokslininkų sukurta baterija skirta naudoti tokiose srityse kaip išmaniosios etiketės, aplinkos jutikliai ir vienkartiniai medicinos diagnostikos prietaisai.
Kiekviena dabartinio prototipo celė yra vieno kvadratinio centimetro dydžio, o jos popierinis pagrindas yra impregnuotas natrio chloridu (valgomaja druska). Vienas baterijos galas yra padengtas vašku, prie kurio pritvirtinti du laidai. Neatrodo, kaip baterijos aprašymas? Paslaptis – rašalas.
Ant vienos popieriaus pusės yra rašalas su grafito gabalėliais – jis tarnauja kaip katodas. Kitoje pusėje yra rašalas su cinko milteliais – ši pusė naudojama kaip anodas. Abi popieriaus pusės dar yra padengtos grafito dribsnių ir anglies dulkių rašalu, kuris sujungia katodą ir anodą su minėtais laidais.
Kai ant akumuliatoriaus užlašinamas nedidelis vandens kiekis, jis ištirpdo popieriuje esančią druską ir išlaisvina įkrautus jonus. Kai šie jonai išsisklaido per sudrėkintą popieriaus elektrolitą, jie sukelia anodo cinko oksidaciją, išskirdami elektronus. „Tuomet šie elektronai gali būti perkelti iš cinko turinčio anodo – per grafito ir suodžių turintį rašalą ir laidus – į grafito katodą, kur jie redukuojasi“, – aiškinama EMPA pranešime.
Laboratorinio bandymo metu celių baterijos versija sėkmingai maitino nedidelį žadintuvą su skystųjų kristalų ekranu.
Be to, buvo nustatyta, kad vos dviejų vandens lašų pakanka vienai celei suaktyvinti per 20 sekundžių. Neprijungta prie energiją vartojančio įrenginio, tokia baterija pasiekia 1,2 voltų įtampą. Celės našumas gerokai sumažėjo po vienos valandos – popieriui išdžiūvus – nors dar valandą ji galėjo palaikyti 0,5 volto darbinę įtampą.
Vyriausiasis mokslininkas prof. Gustavas Nyströmas, anksčiau sukūręs biologiškai skaidų mini kondensatorių, mano, kad patobulinta tokia popierinė baterija gali būti paversta praktiška ir galėtų būti naudojama vienkartiniuose elektronikos prietaisuose.
