اگرچه همیشه استفاده مجدد و بازیافت بهتر است، اما بسیاری از وسایل الکترونیکی کوچک، ساده و کم مصرف معمولا یکبار مصرف هستند.
یک باتری کاغذی جدید می‌تواند آن‌ها را دوستدار محیط زیست کند، زیرا توسط آب فعال می‌شود و پس از دور ریختن زیست تخریب می‌شود.
این باتری که توسط دانشمندان موسسه امپا (Empa) سوئیس توسعه یافته است، برای استفاده در کاربرد‌هایی مانند برچسب‌های حمل و نقل "هوشمند"، حسگر‌های محیطی و دستگاه‌های تشخیصی پزشکی یکبار مصرف در نظر گرفته شده است.
در شکل اثبات مفهوم فعلی، باتری از یک سلول مرتبط دیگر تشکیل شده است. اندازه هر سلول یک سانتی متر (۰.۴ اینچ) مربع است و بستر کاغذی آن با کلرید سدیم (معروف به نمک خوراکی) آغشته شده است.
یک سر آن دارای روکش مومی است که دو سیم به آن وصل شده است. روی یک طرف کاغذ یک جوهر حاوی تکه‌های گرافیت چاپ شده است که به عنوان کاتد عمل می‌کند. جوهر حاوی پودر روی، که به عنوان آند عمل می‌کند، روی طرف دیگر چاپ می‌شود. هر دو جوهر را در هر دو طرف کاغذ می‌پوشاند، جوهر سوم حاوی دانه‌های گرافیت و کربن سیاه است - کاتد و آند را به دو سیم در یک انتها متصل می‌کند.
هنگامی که مقدار کمی آب به باتری زده می‌شود، مایع باعث می‌شود نمک موجود در کاغذ حل شود و یون‌های باردار آزاد شود.همانطور که این یون‌ها از طریق الکترولیت کاغذ خیس شده پراکنده می‌شوند، باعث اکسیده شدن روی در آند می‌شوند و الکترون آزاد می‌کنند.
این الکترون‌ها سپس می‌توانند از آند حاوی روی - از طریق جوهر حاوی گرافیت و کربن سیاه، سیم‌ها و دستگاه - به کاتد گرافیت منتقل شوند و در آنجا اکسیژن هوای محیط را کاهش دهند؛ بنابراین، این واکنش‌های ردوکس (کاهش و اکسیداسیون) جریان الکتریکی تولید می‌کنند که می‌تواند برای تامین انرژی یک دستگاه الکتریکی خارجی استفاده شود.
دانشمندان از یک باتری کاغذی دو سلولی برای تامین انرژی ساعت زنگ دار LCD استفاده کردند امپا در یک تست آزمایشگاهی، یک نسخه دو سلولی از باتری با موفقیت توانست یک ساعت زنگ دار کوچک را با نمایشگر کریستال مایع روشن کند.
علاوه بر این، مشخص شد که تنها دو قطره آب برای فعال کردن یک سلول در ۲۰ ثانیه کافی است.هنگامی که به یک دستگاه مصرف کننده انرژی متصل نمی‌شد، آن سلول به ولتاژ ۱.۲ ولت می‌رسید. عملکرد سلول پس از یک ساعت به طور قابل توجهی کاهش یافت - با خشک شدن کاغذ - اگرچه می‌توانست ولتاژ کاری ۰.۵ ولت را برای یک ساعت دیگر حفظ کند، زمانی که دو قطره دیگر آب ریخته شد. پروفسور گوستاو نیستروم، دانشمند ارشد - که قبلاً یک مینی خازن زیست تخریب پذیر ابداع کرده بود، معتقد است که با مهندسی بیشتر، خشک شدن کاغذ نباید تقریباً به همان اندازه عامل محدودکننده باشد.
این تحقیق در مقاله‌ای در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.
منبع: سایت نیواطلس منتشره از امپا