أخبارالطاقة

بطارية ورقية مزودة بمفتاح للمياه تحد من التأثير البيئي للإلكترونيات.. يمكن استخدامها في الأجهزة الطبية وأجهزة الاستشعار

حقق مصدر طاقة الورق جهدًا مستقرًا أقصى قدره 1.2 فولت مقارنة بجهد 1.5 فولت الذي تنتجه بطارية AA.

 كتبت: حبيبة جمال

طور الباحثون بطارية ورقية بمفتاح للمياه يمكن استخدامها لتشغيل الإلكترونيات التي تستخدم لمرة واحدة، اختبر الفريق في المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد (EMPA) البطارية الورقية عن طريق ربط اثنتين منها بالشاشة الرقمية لساعة المنبه.

بعد تنشيطها بقطرتين من الماء، بدأت في العمل في غضون 20 ثانية، واستمرت في تشغيل الشاشة باستمرار لمدة ساعة حتى بدأت في الجفاف، حقق مصدر طاقة الورق جهدًا مستقرًا أقصى قدره 1.2 فولت مقارنة بجهد 1.5 فولت الذي تنتجه بطارية AA.

فيم يمكن استخدام البطارية الورقية؟

بمجرد تسوية بعض مكامن الخلل في التطوير، يمكن استخدامها للملصقات الذكية لتتبع بعض الأشياء، ويقول الباحثون إن التطبيقات الأخرى تشمل أجهزة استشعار بيئية أو حتى أجهزة طبية، ولكن حتى بدون إجراء تعديلات لمنعه من الجفاف، فقد يكون مفتاح الماء مفيدًا في الكشف عن الرطوبة.

نظرًا لأن الورق والزنك قابلين للتحلل البيولوجي، فإنهم يعتقدون أن البطارية يمكن أن تساعد في تقليل التأثير البيئي للإلكترونيات ذات الاستخدام الواحد.

يقول المؤلف المشارك للدراسة، جوستاف نيستروم: “ما يميز بطاريتنا الجديدة هو أنه على النقيض من ذلك، تستخدم العديد من بطاريات الهواء المعدنية رقائق معدنية يتم استهلاكها تدريجيًا مع نفاد البطارية”، “يسمح لنا تصميمنا بإضافة كمية الزنك فقط إلى الحبر المطلوب بالفعل لتطبيق معين.”

كيف تعمل بطارية الورق؟

لصنع البطارية، بدأ الفريق بشريط من الورق مغمس في ماء مالح ثم تُرك ليجف، تمت طباعة الحبر المحتوي على رقائق الجرافيت على جانب واحد من الشريط لعمل الطرف الموجب للبطارية، على الجانب الآخر، تم استخدام الحبر مع مسحوق الزنك لعمل الطرف السالب.

تم بعد ذلك طباعة كلا وجهي الورقة بمزيج من رقائق الجرافيت وأسود الكربون (مثل السخام الموجود على الخضروات المتفحمة) لربط الجوانب السلبية والإيجابية، عند إضافة الماء، يذوب الملح ويطلق أيونات مشحونة. عند الطرف السالب، تتلامس هذه الأيونات مع الزنك مما يؤدي إلى تأكسده (نفس العملية التي تسبب صدأ المعدن) وإطلاق الإلكترونات.

ثم يكمل جهاز كهربائي متصل ببطارية الورق الدائرة مما يعني أن الإلكترونات يمكن أن تتدفق من الطرف السالب إلى الطرف الموجب عبر الجهاز، هنا يتم تصريفهم في الهواء، تولد هذه العملية إجمالاً تيارًا كهربائيًا يمكن استخدامه لتشغيل جهاز إلكتروني.

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: