Una batería de papel desechable diseñada para reducir el impacto ambiental de los productos electrónicos de un solo uso para aplicaciones tales como diagnósticos en el punto de atención, embalaje inteligente y detección ambiental.
La batería utiliza zinc como ánodo de metal biodegradable, grafito como material de cátodo no tóxico y papel como sustrato biodegradable.. La batería está hecha sin electrolito. Entonces, cuando se agrega una gota de agua, el papel se impregna de sal para crear un electrolito que libera iones cargados. A medida que los iones se dispersan, hacen que el zinc se oxide en el ánodo y libere electrones.
En una prueba de laboratorio, una versión de dos celdas de la batería alimentó con éxito un pequeño reloj despertador con una pantalla de cristal líquido. Resultó que una gota de agua es suficiente para activar la celda individual en 20 segundos. Cuando la batería no estaba conectada al dispositivo consumidor de energía, podía generar aproximadamente 1,2 voltios. La batería funcionó de manera eficiente durante una hora, después de lo cual su rendimiento disminuyó a medida que el papel se secaba de forma natural y mantenía su voltaje operativo de 0,5 voltios.
Gustav Nyström de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) y sus colegas tomaron una tira rectangular de papel y la imprimieron con tinta que contenía hojuelas de grafito como cátodo en un lado. Están impresos en el reverso con una tinta que contiene polvo de zinc, que actúa como ánodo.
Según Nyström, las baterías podrían alimentar dispositivos que rastrean paquetes en tiempo real, hacer que las cadenas de suministro sean más eficientes o reciclar envases de alimentos al alimentar dispositivos que brindan información precisa sobre los materiales utilizados en el empaque al final de su vida útil”. pueden ser del ánodo que contiene zinc, a través del grafito y la tinta que contiene hollín, los cables y el dispositivo, se transfieren al cátodo de grafito, donde se transfieren al oxígeno del aire ambiente y, por lo tanto, reducen el oxígeno”, explicó Empa. . «Estas reacciones redox (reducción y oxidación) producen una corriente eléctrica que puede usarse para alimentar un dispositivo eléctrico externo».
La cantidad de zinc depositada en el papel determina la capacidad de la batería y puede utilizarse para diversas aplicaciones, dicen los investigadores. El papel y el zinc son biodegradables y, con los procesos adecuados, también se pueden reciclar.
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