#2,658 – Semana informativa: pila de papeles
2 de agosto de 2022 por Craig Shames
A veces agregar agua a algo es malo. Pregúntale a los Gremlins. Pero otras veces es genial. Como con la nueva pila de papel que cobra vida cuando le agregas agua.
científico estadounidense lo resume mejor:
“Los cables, las pantallas y las baterías que componen nuestros dispositivos, sin mencionar el plástico, el metal y otros materiales que los envuelven, llenan los vertederos de desechos peligrosos. Algunos desechos electrónicos son relativamente grandes: viejos teléfonos plegables, aires acondicionados y radios, por nombrar algunos artículos comunes. Otros desechos electrónicos son más insidiosos, como los kits de diagnóstico médico electrónico de un solo uso, los sensores ambientales y las etiquetas inteligentes que contienen baterías desechables y otros equipos.
“Son esas pequeñas baterías las que son los grandes problemas”, dice Dele Ogunseitan, profesor de salud pública en la Universidad de California en Irvine, investigador de tecnología verde y asesor de grandes empresas tecnológicas, que no participó en el desarrollo del artículo. batería. . “A nadie le importa realmente dónde terminan”.
Investigadores del Laboratorio de Materiales de Celulosa y Madera de Empa (Laboratorio Federal de Ciencia y Tecnología de Materiales) están tratando de resolver este problema olvidado. Esta semana, publicaron un artículo en Scientific Reports que describe una nueva batería de papel activada por agua que desarrollaron a partir de materiales ecológicos. Tal dispositivo podría presentar potencialmente una alternativa sostenible a las baterías más dañinas que son comunes en los dispositivos de bajo consumo.
La nueva batería de papel tiene los mismos componentes clave que las baterías estándar, pero los empaqueta de manera diferente. Al igual que una batería química típica, tiene un lado cargado positivamente llamado cátodo, un lado cargado negativamente llamado ánodo y un material conductor llamado electrolito en el medio. Los componentes de una batería tradicional están revestidos de plástico y metal; en la batería nueva, el ánodo y el cátodo son tintas impresas en el anverso y reverso de una hoja de papel. Este papel está infundido con sal, que se disuelve cuando el papel se humedece con agua. La solución de agua salada resultante actúa como un electrolito.
Los materiales sostenibles eran un requisito previo para los investigadores, que consideraron solo ingredientes no tóxicos y abundantes para crear su dispositivo. “Estábamos bastante seguros de que al final tendríamos algo que funcionaría, pero el desarrollo de estos materiales y sistemas de tinta está lejos de ser trivial”, dice Gustav Nyström, director del laboratorio de materiales de celulosa y madera y autor principal del estudio. Después de probar cientos de formulaciones para los diferentes componentes, los científicos se decidieron por la tinta de grafito para hacer el cátodo, la tinta de zinc para el ánodo y el papel infundido con sal para crear el electrolito. Cuando el papel está seco, la batería es estable. Sin embargo, agregue solo unas gotas de agua y la sal enraizada se disuelve, permitiendo que los electrones fluyan. Una vez que el papel se humedece, la batería tarda unos 20 segundos en activarse. En este punto, produce una electricidad constante de 1,2 voltios hasta que el papel se seca. (A modo de comparación, una batería AA proporciona 1,5 voltios). Cuando los investigadores volvieron a humedecer el papel, la batería produjo 0,5 voltios durante más de una hora.
Aunque los investigadores demostraron que su batería podría alimentar un reloj despertador, es poco probable que las baterías de papel desechables reemplacen las baterías AA estándar en los estantes de las tiendas. En cambio, Nyström prevé un futuro en el que estas baterías se integren en pruebas de diagnóstico y sensores ambientales, idealmente junto con otros componentes duraderos, como pantallas y empaques. Este futuro puede no ser tan lejano.
¡Toma este conejito energizante!
¿Es una batería de papel la mejor idea de la historia?
Así:
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