Хоча зараз існують одноразові біорозкладні електронні пристрої, як-от датчики навколишнього середовища, акумулятори, що живлять ці пристрої, досі можуть загрожувати екології. Саме тому вчені створили повністю біорозкладний акумулятор на паперовій основі. Нагадаємо, що твердотільні кремнієві акумулятори можуть працювати довше і заряджатися швидше.
Розмір акумулятора, розробленого командою з Сінгапурського технологічного університету, становить всього 4 х 4 см (1.6ʼʼ) – принаймні одна його версія. Вона, як повідомляється, здатна живити невеликий електричний вентилятор протягом 45 хвилин.
В основі акумулятора лежить лист целюлозного паперу, посилений гідрогелем для заповнення проміжків між целюлозними волокнами. Цей папір служить роздільником між двома електродами – анодом та катодом – які нанесені трафаретним друком на протилежних сторонах паперу. Провідні чорнила, що використовуються для друку анода, складаються в основному з цинку та технічного вуглецю. Тоді як марганець та нікель використовуються окремо для катодного чорнила.
Після завершення процесу друку електродів весь біорозкладний акумулятор занурюється в розчин електроліту, після чого на обидва електроди наноситься тонкий шар золота для збільшення провідності. Готовий продукт завтовшки приблизно 0.4 мм та повністю руйнується мікроорганізмами протягом місяця після розміщення у ґрунт.
«Коли відбувається розкладання, електродні матеріали викидаються у навколишнє середовище. Нікель або марганець, які використовуються в катодах, залишаться у формі оксиду або гідроксиду, які близькі до форми природних мінералів. Цинк, що міститься в аноді, окислюватиметься природним шляхом з утворенням нетоксичного гідроксиду. Це вказує на те, що акумулятор – більш екологічна альтернатива наявним елементам».
Фань Хунцзінь,
професор, який очолює дослідження
Крім використання в одноразовій електроніці, акумулятор може зрештою також знайти застосування в одноразових гнучких електронних пристроях та «розумних» тканинах.