Комп'ютерні новини
Всі розділи
«Паперові батареї» - для електроніки нового покоління
Екологічно чисті «паперові батареї» - джерела живлення для електроніки нового покоління.
Гнучкі і тонкі пристрої для зберігання енергії на основі нанокомпозитного паперу
Новий матеріал виглядає як звичайний аркуш копіювального паперу. Однак це зовсім не копірка, а продукт нанотехнологій, здатен забезпечити живлення багатьох електронних пристроїв нового покоління.
Створений прототип батареї, що поміщається між пальцями, забезпечує напругу 2,5 В, якої досить для живлення невеликих пристроїв, наприклад, вентилятора. Акумулятор може працювати в широкому діапазоні температур - від мінус 78 до 150 градусів Цельсія. Тобто, робочий діапазон температур охоплює всі сфери, у яких сьогодні використовуються електронні пристрої.
Робота за назвою "Гнучкі пристрої для зберігання енергії на основі нанокомпозитного паперу" з'явилася в понеділок у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Вчені з Rensselaer Polytechnic Institute і MIT описують процес виготовлення нанокомпозитного матеріалу, який на 90% складається з целюлози, такої ж, яка використовується для виготовлення самих різних сортів паперу або картону, тому надає матеріалу подібність із папером.
У целюлозу додають вуглецеві нанотрубки ( вони і надають аркушу паперу чорний колір), які слугують електродами.
Матеріал має чудові механічні та електричні властивості. Як і простий папір, його можна різати на частині, звертати в трубку, створювати різноманітні форми, складати в стопку (при цьому збільшується напруга та струм батареї). Принцип дії батареї такий же, як і в літієвого акумулятора.
Що ще більш дивно - представлена розробка може працювати як звичайний акумулятор, поступово віддаючи енергію, або як конденсатор, практично миттєво віддаючи весь заряд. Якщо їх розрізати на рівні частини, то можна використовувати і як повноцінні акумулятори, але з удвічі зниженою ємністю.
Папір може бути не тільки вторинним хімічним джерелом струму, але і суперконденсатором, здатним зберігати та швидко віддавати великий електричний заряд, повідомляє Arc Technica.
Головним козирем пристроїв є їх надзвичайно компактні розміри - не товще звичайного аркуша паперу.
Дослідники розробили кілька варіантів батарей на основі нанокомпозитного паперу. В одному з них використовується безводний рідкий електроліт - цей варіант відрізняється найбільш широким діапазоном температур експлуатації, саме через відсутність у ньому води, яка може википати або вимерзати. В іншому варіанті, навпаки, як електроліт може бути використаний іонний водяний розчин, у тому числі кров, сеча або піт.
Дослідники поки не розробили спосіб масового виробництва нанокомпозитного паперу. Вихідні матеріали недорогі, і вчені сподіваються, що їм вдасться створити таку ж просту технологію, яка використовується в сучасних друкарнях для друкування газет.
Практично вся портативна електроніка харчується від акумуляторів або батарейок, які «з’їдають» солідну частину корисного об'єму і роблять важчим пристрій. Мала вага батареї робить її гарним кандидатом на використання також в транспортних засобах.
