Ang isang bagong uri ng papel ay may kamangha-manghang kakayahang mag-imbak ng enerhiya, tulad ng mga supercapacitors. Ito ay binuo ng mga mananaliksik sa laboratoryo sa Linkoping University of Organic Electronics, Sweden, at tulad ng sinasabi nila, ang papel ay may potensyal na buksan ang isang bagong kabanata sa mababagong enerhiya.
Ang tinatawag na "papel ng enerhiya" ay ginawa mula sa mga cellulose fibers na nakalantad sa mataas na presyon ng tubig hanggang sa sila ay naging mga hibla ng 20 nanometer na makapal ang lapad. Pagkatapos ang mga hibla na ito ay pinahiran ng isang elektrikal na sisingilin polimer, pagkatapos nito ay nahuhubog sa isang sheet.
Ito ay isang bagong kinakailangang produkto sa isang mundo kung saan ang mas malawak na paggamit ng nababago na enerhiya ay nangangailangan ng mga bagong pamamaraan ng pag-iimbak ng enerhiya, anuman ang oras ng taon at kung paano mahangin, maaraw o maulap ang araw ngayon.
Ang bawat sheet, na may sukat na 15 sentimetro ang lapad at ilang mga ikasampu ng isang milimetro sa kapal, ay maaaring mag-imbak ng maraming enerhiya tulad ng kasalukuyang mga supercapacitors sa merkado. Maaaring singilin ang materyal nang daan-daang beses, at ang bawat singil ay tumatagal lamang ng ilang segundo.
Kapag ang mga cellulose fibers ay nasa isang solusyon ng tubig, isang elektrikal na sisingilin polimer (PEDOT: PSS) ay idinagdag sa kanila, din sa anyo ng isang may tubig na solusyon. Ang polymer pagkatapos ay bumubuo ng isang manipis na pelikula sa paligid ng mga hibla.
"Ang mga coated fibers ay magkakaugnay, at ang likido sa mga puwang sa pagitan nila ay gumaganap bilang isang electrolyte," paliwanag ni Jesper Edberg, isang mag-aaral na doktor na nagsagawa ng mga eksperimento sa iba pang mga mananaliksik.
"Ang mga manipis na pelikula na gumaganap bilang mga capacitor ay umiiral nang ilang oras. Ang ginawa namin ay gumawa ng materyal sa tatlong sukat, "paliwanag ni Xavier Crispin, propesor ng organikong elektroniko at co-may-akda ng artikulo ng pananaliksik.
Ang papel ay hindi tinatagusan ng tubig at nilikha nang walang paggamit ng anumang mapanganib na kemikal o materyales.
Ang materyal na papel ng enerhiya ay mukhang at nararamdaman tulad ng plastic paper. Ang mga mananaliksik ay nagpasya na magsaya at gumawa ng isang sisne mula sa isang sheet ng origami, na, nagkataon, ay nagbigay ng isang ideya ng lakas ng materyal.
Upang higit pang mapaunlad ang kanilang papel ng enerhiya, ang mga mananaliksik ay nakipagtulungan din sa Royal Institute of Technology KTH, ang Swedish Research Institute Innventia, ang Danish Technical University at ang University of Kentucky.
Ang papel na pang-enerhiya ay nabasag na ngayon ang apat na mga tala sa mundo: ang pinakamataas na singil at kapasidad sa organikong elektroniko, ang pinakamataas na sinusukat na kasalukuyang sa isang organikong conductor, ang pinakamataas na kapangyarihan nang sabay-sabay na nagsasagawa ng mga ion at elektron, at ang pinakamataas na aktibong interelectrode conductivity sa isang transistor.
Ang mga resulta ng pag-aaral ay nai-publish sa journal Advanced Science.
Anong sunod? Lumilikha ng isang pamamaraan para sa mass production ng enerhiya papel. Ang mga mananaliksik ay nakatanggap lamang ng pondo upang makabuo ng isang pasilidad sa pagmamanupaktura na makagawa ng materyal.
Kailangan mong mai-log in upang mag-iwan ng komento.
Paano gumagana ang isang papel na baterya ng papel?
Ang mga electron na nabuo kapag ang bakterya ay gumagawa ng enerhiya na dumadaan sa cell lamad. Ang nagresultang enerhiya ay maaaring magamit upang singilin ang baterya sa pamamagitan ng mga panlabas na electrodes.
Gumamit ang mga siyentipiko ng tubig o iba pang likido na batay sa tubig upang maisaaktibo ang isang baterya ng papel. Kapag sa likidong daluyan, ang mga bakterya ay nagiging aktibo at nagsisimulang gumawa ng enerhiya, na sapat para sa pagkain, halimbawa, isang digital calculator.
Bilang bahagi ng mga eksperimento, ang epekto ng oxygen sa pagganap ng "bacterial" na aparato ay inihayag. Ang oxygen ay madaling dumaan sa papel at maaaring maglaman ng mga electron na gawa ng bakterya. Totoo, bahagyang binabawasan ng oxygen ang pagbuo ng kapangyarihan, ngunit ang epekto na ito ay minimal.
Ang baterya ng papel ay isang produkto na magagamit. Sa ngayon, isang prototype ang nilikha, ang buhay ng istante na kung saan ay halos apat na buwan. Ang mga siyentipiko ay patuloy na nagtatrabaho sa mga kondisyon upang madagdagan ang kahusayan at masiguro ang mas mahahabang panahon ng imbakan.
Para sa karamihan ng mga praktikal na aplikasyon, ang lakas ng mga baterya ng papel ay kailangang dagdagan din ng halos 1000 beses. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng pag-stack at pagkonekta kahanay ng ilang mga mapagkukunan ng lakas ng papel.
Samantala, ang mga imbentor ay nagsampa na ng isang patent application at sa paghahanap ng mga mamumuhunan upang i-komersyal ang produkto.
Ang pangangailangan para sa mga power supply ng papel
Sa mga liblib na lugar ng mundo kung saan ang mga mapagkukunan ng enerhiya ay limitado, araw-araw na item - mga de-koryenteng saksakan at baterya - ay isang luho para sa mga gumagamit.
Ang mga manggagawa sa pangangalaga sa kalusugan sa mga nasabing rehiyon ay madalas na walang kuryente upang mag-kapangyarihan ng mga diagnostic na aparato. Kasabay nito, ang mga klasikong baterya ay madalas na hindi magagamit o mahal ang presyo.
Ito ay para sa mga nasabing rehiyon na ang mga bagong mapagkukunan ng kapangyarihan ay agarang kailangan - murang at portable. Ang pag-imbento ng isang bagong uri ng baterya - papel, fueled ng bakterya, ay isang pagpipilian upang malutas ang mga umiiral na problema.
Ang papel ay may natatanging katangian, na kumikilos bilang isang materyal para sa paggawa ng mga biosensors. Ito ay isang murang, pagtatapon, praktikal na materyal na may isang malaking lugar sa ibabaw.
Ang mga komersyal na klasikong baterya ay masyadong masinsinang enerhiya at mahal. Ang ganitong uri ng mapagkukunan ng kapangyarihan ay hindi maaaring isama sa mga papel na substrates. Samakatuwid, ang pinakamahusay na solusyon ay isang bio-baterya.
