Биоразлагаемые бумажные батареи для носимых устройств
Исследователи из Наньянского технологического университета Сингапура разработали тонкую и гибкую бумажную батарею, которая имеет значительный потенциал в качестве компонента носимых медицинских устройств. Система состоит из целлюлозной бумаги, укрепленной гидрогелем, и внешних электродов, нанесенных методом трафаретной печати. Оно может отдавать энергию при сгибании и даже при разрезании на части. Наконец, в отличие от большинства батарей, технология экологически безопасна и полностью разрушается в течение четырех недель при закапывании в почву.
Информация о разработке была опубликована в журнале Advanced Science.
Питание носимых устройств является сложной задачей для сферы медицинских технологий. Батареи, как правило, не являются экологически чистыми, а также обычно являются жесткими и громоздкими - не идеальные качества для гибких, прилегающих к коже носимых устройств. При этом медицинские носимые сенсорные системы часто задумываются как одноразовые, и в результате приходится утилизировать тысячи батареек по мере использования таких устройств, что создает большой экологический след.
Фань Хунцзинь, один из разработчиков новой технологии производства батарей, рассказывает:
Мы разработали более простой и дешевый способ производства батарей, создав один большой "кусок" батареи, который можно обрезать до нужных форм и размеров без потери эффективности. Эти особенности делают наши бумажные батареи идеальными для интеграции в гибкую электронику, которая становится популярной в последнее время.
Батарея состоит из целлюлозной бумаги, которую ученые пропитали гидрогелем для ее укрепления. Затем они напечатали электроды на обе стороны целлюлозной основы, причем чернила для анода состояли из цинка и проводящего углерода, а катод содержал марганец или никель. Наконец, исследователи покрывают электроды золотой фольгой, чтобы увеличить их проводимость.
При этом, как отмечают разработчики, отсутствие упаковочных слоев также позволяет батарее хранить большее количество энергии, а значит и мощности, в более компактной системе.
