La batería de papel desechable se activa con una gota de agua del grifo


rap«>Las baterías pequeñas y baratas podrían alimentar una multitud de dispositivos electrónicos, como rastreadores de paquetes, monitores ambientales y sensores utilizados en el cuidado de la salud.

Tecnología


28 de julio de 2022

Fotografía de una batería de papel de dos celdas impresa con esténcil con un diseño que deletrea el nombre de los autores.  Instituto de Investigaciones (Empa).  La batería funciona con un reloj despertador LCD.  Crédito: Alexandre Poulin.

La pila de papel puede encender un despertador.

Alejandro Poulin

Una batería hecha de papel recubierto de grafito y polvo de zinc puede alimentar una variedad de pequeños dispositivos electrónicos desechables, con posibles usos en el seguimiento de entregas en tiempo real, monitoreo ambiental e incluso sensores médicos. Las baterías están inactivas cuando están secas, pero producen energía 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 escamas de grafito en un lado para que actuara como cátodo. En el reverso, imprimieron con una tinta que contiene polvo de zinc, que actúa como ánodo.

La tira de papel se sumerge en sal para crear un electrolito, pero no funcionará hasta que no se agregue una gota de agua. Tan pronto como el papel se humedece, los electrones comienzan a fluir y pueden alimentar pequeños dispositivos.

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

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

El papel y el zinc son biodegradables y también serían reciclables con los procesos adecuados.

Nyström dice que las baterías podrían alimentar dispositivos que rastrean los paquetes en tiempo real, haciendo que las cadenas de suministro sean más eficientes, o ayudar a reciclar los envases de alimentos al alimentar dispositivos que brindan información precisa sobre los materiales utilizados en el paquete al final de su vida.

Con una potencia de salida tan baja, «no debería pensar en aplicaciones sofisticadas», dice. “Pero hemos tenido desarrollos con sensores que consumen cada vez menos energía. Entonces, lo que veo es que estas dos cosas se unen para que podamos realizar tareas útiles incluso con los sistemas más simples, incluso para aplicaciones industriales.

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

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