Las baterías pequeñas y baratas podrían habilitar una variedad de dispositivos electrónicos, como dispositivos de seguimiento de paquetes, monitores ambientales y sensores de atención médica.

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28 de julio de 2022

Foto de una batería de papel de dos celdas impresa con esténcil con un diseño que deletrea el nombre del autor #039;  Institución de investigación (Empa).  La batería alimenta un reloj despertador con una pantalla de cristal líquido.  Crédito de la foto: Alexandre Poulin.

La batería de papel puede alimentar un despertador.

alejandro paulina

Una batería de papel recubierta con grafito y polvo de zinc puede alimentar una variedad de pequeños dispositivos electrónicos de un solo uso, con aplicaciones potenciales en el seguimiento de entregas en tiempo real, monitoreo ambiental e incluso sensores médicos económicos. Las baterías están inactivas cuando están secas, pero generan electricidad cuando se les agrega agua.

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 una tinta que contenía hojuelas de grafito como cátodo en un lado. Fueron impresos en el reverso con una tinta que contiene polvo de zinc, que actúa como ánodo.

La tira de papel en sí está impregnada de sal para crear un electrolito, pero no funciona hasta que se agrega una gota de agua. Una vez que el papel está mojado, los electrones comienzan a fluir y puede alimentar pequeños dispositivos.

En los experimentos, los investigadores fabricaron una batería a partir de dos celdas de papel y alimentaron con éxito un despertador con una pantalla de cristal líquido a 2,4 voltios. La batería produjo electricidad solo 20 segundos después de agregar dos gotas de agua.

La batería funcionó durante una hora antes de que el rendimiento cayera bruscamente cuando el papel se secó de forma natural. Después de agregar otra gota de agua, funcionó durante otra hora. Los investigadores dicen que la cantidad de zinc depositado en el papel determina la capacidad de la batería y esto se puede ajustar para diferentes aplicaciones.

El papel y el zinc son biodegradables y, con los procesos adecuados, también se pueden reciclar.

Nystrom dice que 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.

Con una potencia de salida tan baja, «uno no debería pensar en aplicaciones sofisticadas», dice. “Pero hemos visto desarrollos con sensores que usan cada vez menos energía. Así que veo que estas dos cosas se unen para que incluso con los sistemas más simples, incluso para aplicaciones industriales, podamos hacer un trabajo útil”.

Referencia de la revista: Informes científicosDOI: 10.1038/s41598-022-15900-5

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