Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, en Singapur, han diseñado unas nuevas baterías impresas delgadas como el papel que podrían compostarse al final de su ciclo de vida.
Nuevas pilas de zinc biodegradables que se pueden doblar y retorcer
¿Cómo hacer que el almacenamiento de energía sea más sostenible? Una solución podrían ser estas nuevas pilas de zinc biodegradables fabricadas por la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur.
Los científicos buscaban una solución energética para los sistemas electrónicos flexibles que fuera eficiente, sencilla y respetuosa con el medio ambiente al mismo tiempo. El dispositivo diseñado reúne todas estas características: producido por simple impresión en papel, se puede retorcer, doblar e incluso cortar. Y al final de su vida útil reduce su impacto a casi cero.
Gracias a nuestro estudio, hemos demostrado una forma más sencilla y barata de producir baterías, desarrollando una única pieza de gran tamaño que puede cortarse en las formas y tamaños deseados sin perder eficiencia. Estas características hacen que nuestras baterías de papel sean ideales para su integración en los distintos tipos de electrónica flexible que se están desarrollando.
Fan Hongjin, coautor de la investigación.
En detalle, las pilas de zinc biodegradables consisten en electrodos serigrafiados en ambas caras de un trozo de papel, reforzado con hidrogel. La tinta conductora usada para imprimir el ánodo se compone principalmente de zinc y negro de humo; para el cátodo se usaron manganeso y níquel por separado.
Al final del proceso de impresión, los investigadores sumergieron las baterías en una solución electrolítica y luego aplicaron una fina capa de oro a ambos electrodos para aumentar su conductividad. El producto final tenía sólo 0,4 mm de grosor.
El primer prototipo construido medía 4 cm2 y alimentaba un pequeño ventilador eléctrico durante 45 minutos. A continuación, la batería se conectó a un LED: la luz permaneció encendida incluso después de que los científicos hubieran doblado y cortado trozos de papel.
Y eso no es todo. El diseño permite que los microorganismos de la tierra descompongan el dispositivo en un mes.
Con la biodegradación, los materiales del electrodo se liberan al medio ambiente. El níquel o el manganeso permanecerán en sus formas de óxido o hidróxido, que se acercan a la forma de los minerales naturales. El zinc se oxidará de forma natural para formar un hidróxido no tóxico.
Fan Hongjin.
Vía www.ntu.edu.sg
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