15 АВГ, 15:17 МСК
USD (ЦБ)    60.8993
EUR (ЦБ)    62.5355


Просто добавьте воды, чтобы активировать одноразовую бумажную батарейку

29 Июля 2022 3312 0 Наука и технологии
Просто добавьте воды, чтобы активировать одноразовую бумажную батарейку

Активируемая водой одноразовая бумажная батарея представлена в научном исследовании. Авторы предполагают, что новое устройство можно использовать для питания широкого спектра одноразовой электроники с низким энергопотреблением, такой, как интеллектуальные этикетки для отслеживания объектов, датчики окружающей среды и медицинские диагностические устройства, и минимизировать их воздействие на окружающую среду.

Батарея, разработанная Густавом Нистрёмом и его коллегами, состоит как минимум из одной ячейки размером один квадратный сантиметр и трех чернил, напечатанных на прямоугольной полоске бумаги. Соль хлорида натрия распределена по всей полоске бумаги, а один из ее коротких концов погружен в воск. Чернила, содержащие графитовые чешуйки, которые действуют как положительный конец батареи (катод), печатаются на одной из плоских сторон бумаги, а чернила, содержащие порошок цинка, который действует как отрицательный конец батареи (анод), печатается на обратной стороне бумаги. Кроме того, чернила, содержащие графитовые чешуйки и сажу, печатаются на обеих сторонах бумаги поверх двух других чернил. Эти чернила соединяют положительный и отрицательный концы батареи с двумя проводами, которые расположены на конце бумаги, покрытом воском. 

При добавлении небольшого количества воды соли внутри бумаги растворяются и высвобождаются заряженные ионы. Эти ионы активируют батарею, рассеиваясь по бумаге, в результате чего цинк в чернилах на отрицательном конце батареи высвобождает электроны. Присоединение проводов к электрическому устройству замыкает цепь, так что электроны могут передаваться от отрицательного конца — через чернила, провода и устройство, содержащие графит и сажу, — к положительному концу (чернила, содержащие графит), где они переносятся к кислороду окружающего воздуха. Эти реакции генерируют электрический ток, который можно использовать для питания устройств.

Чтобы продемонстрировать способность своей батареи работать с маломощной электроникой, авторы объединили две ячейки в одну батарею и использовали ее для питания будильника с жидкокристаллическим дисплеем. Анализ работоспособности одноэлементной батареи показал, что после добавления двух капель воды батарея активировалась в течение 20 секунд и при отсутствии подключения к энергоемкому устройству достигала стабильного напряжения 1,2 вольта. Напряжение стандартной щелочной батареи типа АА составляет 1,5 вольта. Через час производительность одноячеечной батареи значительно снизилась из-за высыхания бумаги. Однако после того, как были добавлены еще две капли воды, она поддерживала стабильное рабочее напряжение 0,5 вольта в течение более одного дополнительного часа.

Авторы предполагают, что биоразлагаемость бумаги и цинка может позволить их батарее свести к минимуму воздействие одноразовой маломощной электроники на окружающую среду. Они предполагают, что устойчивость батареи может быть дополнительно увеличена за счет минимизации количества цинка, используемого в чернилах, что также позволяет точно контролировать количество электроэнергии, вырабатываемой батареей, пишет NatureAsia.

CJF – ДЕТСКАЯ МОДА-2022. ОСЕНЬ, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
ЛЕСДРЕВМАШ, Международная выставка: 12–15 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
МИР ДЕТСТВА, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more