用于医疗可穿戴设备的可生物降解打印纸电池

可生物降解的印刷纸电池
图片来源:新加坡南洋理工大学

新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员开发出了一种薄而柔性的纸电池,有一天它可能成为一种环境可持续的选择,为柔性和可穿戴电子系统供电。

新加坡南洋理工大学开发的锌电池由电极(电流通过电极离开或进入电池)丝网印刷在一张用水凝胶加固的纤维素纸的两面。

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一旦电池被耗尽,它可以被埋在土壤中,在那里它可以在一个月内完全分解。

在科学杂志上描述的概念验证实验中先进的科学,南洋理工大学团队演示了一块4厘米x4厘米平方的印刷纸电池如何为小型电风扇供电至少45分钟。弯曲或扭曲电池不会中断电源供应。

在另一个使用4cm x 4cm电池为LED供电的实验中,科学家们表明,尽管切割了纸电池的一部分,LED仍然亮着,这表明切割并不影响电池的功能。

科学家们认为他们的打印电池可以被整合到柔性电子产品,如已经上市的可折叠智能手机,或用于健康监测的生物医学传感器。

南洋理工大学物理与数学科学学院的范宏进教授是该研究的联合第一作者,他说:“传统电池有多种型号和尺寸,为你的设备选择合适的类型可能是一个繁琐的过程。通过我们的研究,我们展示了一种更简单、更便宜的制造电池的方法,即开发一大块电池,可以被切割成所需的形状和尺寸,而不影响效率。这些特性使我们的纸电池非常适合集成在各种正在逐步开发的柔性电子产品中。”

可生物降解的印刷纸电池
图片来源:新加坡南洋理工大学

南洋理工大学电气与电子工程学院助理教授、该研究的联合主要作者Lee Seok Woo说:“我们认为,我们开发的纸电池可能有助于解决电子垃圾问题,因为我们的打印纸电池无毒,不需要铝或塑料外壳来封装电池组件。避免包装层也使我们的电池能够在更小的系统中存储更多的能量,从而储存更多的电力。”

一个环保的选择

随着水凝胶和纤维素被细菌、真菌和其他微生物自然分解,电池在寿命结束时可以简单地埋在土壤中,在几周内分解,使其成为完全可生物降解的产品。

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为了证明纸电池的可生物降解性,南洋理工大学的科学家们将它埋在南洋理工大学校园屋顶花园的土壤中。水凝胶增强纤维素纸在两周后开始破裂,并在一个月内完全降解。

范教授说:“当分解发生时,电极材料被释放到环境中。阴极中使用的镍或锰将保持其氧化物或氢氧根形式,这接近于天然矿物的形式。在阳极中发现的锌会自然氧化形成无毒的氢氧根。这表明这种电池有潜力成为当前电池更可持续的替代品。”

南洋理工大学团队希望展示打印纸电池与其他打印电子产品、电子皮肤以及部署在环境中的储能系统的完全集成。

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山姆·德雷柏()是在线编辑WT |可bob电竞平台穿戴技术专注于运动和健身领域,但也对市场上任何新的生活方式小工具充满热情。可以通过以下方式联系Sam。