紙と水でできた電池、何が充電できる？

最も危険な種類の家庭ごみに関する記事テクノロジーで使用される単三電池は、人間と自然に大きな害を及ぼす可能性があることがわかりました。すべての電源には、亜鉛、ニッケル、カドミウム、鉛などの重金属が含まれており、少量の水銀も含まれています。これらの物質は電池ケース内にあるため、害を及ぼすことはありません。しかし、通常は埋め立て地で起こる外殻が壊れると、バッテリー 1 個で数百リットルの水と数十平方キロメートルの土地が汚染される可能性があります。科学者たちは、自然と人間にとってより安全な食料源を開発しようとしており、非常に興味深いプロジェクトを時折共有しています。たとえば、最近、紙と水を主成分とする電池が開発されました。この技術の奇跡はどのように機能しますか?

紙で電池を作ることさえできることがわかりました。

エレクトロニクス用紙電池

紙電池は最小限のスペースしか取りません。その大きさはわずか1平方センチメートル。 3Dプリンターと特殊なインクを使用するだけで、複雑なデザインは一切なく、非常に簡単に作成できます。製造プロセスは可能な限り単純に見えます。科学者は小さな紙を取り、グラファイト (陰極) と亜鉛 (陽極) を加えてインクを塗りました。それらの上に、別のインク層が適用されます。これは、バッテリーのプラスとマイナスの端を接続するワイヤーの役割を果たします。

紙電池と小さな時計

科学的研究の著者によると、活性化するにはバッテリーは数滴の水で十分です - アクティブ化プロセスは、紙が濡れてから約 20 秒後に発生します。液体は紙の塩を溶解し、荷電イオンを放出し、移動するとバッテリーを活性化します。これは、環境に優しいバッテリーの動作原理の非常に簡単な説明です。最も重要なことは、最終的に何が起こるかです。

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紙電池とは？

そしてその結果、ほぼ完全なバッテリーが完成しました1.2ボルト - 単三電池と比較できます。残念ながら、現時点では、本発明はデバイスに長時間電力を供給することはできません。さらに、スマートフォンの充電や、少なくとも他の大型機器の動作には使用できません。テストの一環として、科学者はエネルギー源を使用して、小さなディスプレイで時計を動かすことしかできませんでした。

バッテリーに大きなマイナスがあります-停止します水滴が乾くと機能します。しかし、発明者によれば、もう少し液体を加えることを妨げるものは何もない。彼らはテストでこれを試し、追加の水滴の後、バッテリーがさらに約0.5ボルトのエネルギーを放出することを発見しました.

残念ながら、紙のバッテリーでラップトップを充電することはできません。

作成されたバッテリーが何か他のものに使用されます。科学者はこれを小さな医療用センサーのバッテリーと位置付けています。通常、これらは使い捨てで、使用後は捨てられます。それらと一緒に、それらに使用されているバッテリーは埋立地に行き着き、上記のように自然と人々に害を及ぼします。紙電池が完成すれば、小型の使い捨て器具に使用でき、有害な破片から地球を浄化することに少なくともわずかながら貢献できます。

使い捨て電子機器の出現により、環境への影響が少ないバッテリーの必要性が高まっている、と科学論文の著者は述べています。

未来のバッテリーはどうなる？

代替バッテリーが開発されている多くの科学者グループ。 2022 年の初めに、ドイツの研究者が世界最小のバッテリーを作成することに成功したという事実について話しました。そのサイズは、ほこりの粒と比較できます。この資料でその作業の原則について読むことができます。前述の電源と同様に、この小さなバッテリーは医療用センサーに使用される予定です。たとえば、約15〜40マイクロワットのエネルギーを消費するペースメーカーに挿入できます-ドイツのバッテリーはこのタスクに簡単に対処できます。