Ný pappírsgerð hefur ótrúlega hæfileika til að geyma orku, eins og ofgnækjendur. Það var þróað af vísindamönnum á rannsóknarstofunni við Linkoping University of Organic Electronics, Svíþjóð, og eins og þeir segja, hefur pappír möguleika á að opna nýjan kafla í endurnýjanlegri orku.

Svokallaður „orkupappír“ var gerður úr sellulósatrefjum sem voru útsettir fyrir háþrýstivatni þar til þeir breyttust í trefjar sem voru 20 nanómetrar að þykkt. Síðan voru þessar trefjar húðaðar með rafhlaðinni fjölliðu, eftir það voru þær lagaðar í blað.

Þetta er ný nauðsynleg vara í heimi þar sem víðtækari notkun endurnýjanlegra orkugjafa þarfnast nýrra aðferða við geymslu orku, óháð árstíma og hversu vindasamur, sólríkur eða skýjaður dagurinn er í dag.

Hvert ark, sem er 15 sentímetrar í þvermál og nokkrir tíundu millimetra að þykkt, getur geymt jafn mikla orku og núverandi ofgnóttar á markaðnum. Hægt er að hlaða efni hundruð sinnum og hver hleðsla tekur aðeins nokkrar sekúndur.

Þegar sellulósatrefjar eru í vatnslausn er rafhlaðin fjölliða (PEDOT: PSS) bætt við þau, einnig í formi vatnslausnar. Fjölliðan myndar síðan þunna filmu um trefjarnar.

„Húðuðu trefjarnar eru samtvinnaðar og vökvinn í eyðunum á milli þeirra virkar sem salta,“ útskýrir Jesper Edberg, doktorsnemi sem gerði tilraunir með öðrum vísindamönnum.

„Þunnar kvikmyndir sem virka sem þéttar hafa verið til í nokkurn tíma. Það sem við gerðum var að framleiða efni í þrívídd, “útskýrir Xavier Crispin, prófessor í lífrænum rafeindatækni og meðhöfundur rannsóknargreinarinnar.

Pappírinn er vatnsheldur og var búinn til án þess að nota nein hættuleg efni eða efni.

Orkupappírsefnið lítur út og líður svolítið eins og plastpappír. Vísindamennirnir ákváðu að skemmta sér og bjuggu til svan úr einu lak af origami, sem tilviljun gaf hugmynd um styrk efnisins.

Til að þróa orkublað sitt frekar tóku vísindamennirnir höndum saman við Royal Institute of Technology KTH, sænsku rannsóknastofnunina Innventia, danska tækniháskólann og University of Kentucky.

Orkupappír hefur nú brotið fjögur heimsmet: hæsta hleðslu og afkastagetu í lífrænum rafeindatækni, hæsti mældi straumur í lífrænum leiðara, mesti krafturinn sem samtímis leiðir jónir og rafeindir og mesti virkni rafskautaleiðni í smári.

Niðurstöður rannsóknarinnar voru birtar í tímaritinu Advanced Science.

Hvað næst? Að búa til aðferð til fjöldaframleiðslu á orkupappír. Vísindamenn hafa nýlega fengið fjármagn til að þróa framleiðsluaðstöðu sem mun framleiða efni.

Þú verður að vera skráður inn til að skilja eftir athugasemd.

Hvernig virkar pappírs rafhlaðan?

Rafeindirnar sem myndast þegar bakteríur framleiða orku fara í gegnum frumuhimnuna. Hægt er að nota orkuna sem myndast til að hlaða rafhlöðuna um ytri rafskaut.

Vísindamenn notuðu vatn eða annan vökva sem byggir á vatni til að virkja pappírs rafhlöðu. Þegar það hefur verið í fljótandi miðlinum verða bakteríurnar virkar og byrja að framleiða orku, sem er nóg fyrir mat, til dæmis stafræna reiknivél.

Sem hluti af tilraununum kom í ljós áhrif súrefnis á afköst „bakteríu“ rafmagnstækisins. Súrefni fer auðveldlega í gegnum pappír og getur innihaldið rafeindir sem framleiddar eru af bakteríum. Satt að segja dregur súrefni úr orkuöflun, en þessi áhrif eru lítil.

Pappírsgeymirinn er einnota vara. Sem stendur er búið til frumgerð sem geymsluþol er um fjórir mánuðir. Vísindamenn halda áfram að vinna að aðstæðum til að auka skilvirkni og tryggja lengri geymslu tímabil.

Í flestum hagnýtum forritum þarf einnig að auka styrk pappírs rafhlöður um 1000 sinnum. Þetta er náð með því að stafla og tengja samhliða nokkrum pappírsaflgjafa.

Á meðan hafa uppfinningamennirnir þegar sent inn einkaleyfisumsókn og eru í leit að fjárfestum til að auglýsa vöruna.

Þörfin fyrir aflgjafa pappírs

Í afskekktum heimshlutum þar sem orkulindir eru takmarkaðar eru daglegir hlutir - rafmagns innstungur og rafhlöður - lúxus fyrir notendur.

Heilbrigðisstarfsmenn á slíkum svæðum eru oft ekki með rafmagn til greiningartækja. Á sama tíma eru klassískar rafhlöður oft ekki fáanlegar eða verð mjög dýrar.

Það er á slíkum svæðum sem brýna nauðsyn ber til nýrra aflgjafa - ódýr og flytjanlegur. Uppfinning nýrrar tegundar rafhlöðupappírs, sem er eldsneyti af bakteríum, er valkostur til að leysa núverandi vandamál.

Pappír hefur einstaka eiginleika og virkar sem efni til framleiðslu á lífnemum. Það er ódýrt, einnota, hagnýtt efni sem hefur mikið yfirborð.

Klassískir rafhlöður í atvinnuskyni eru of orkufrekir og dýrir. Ekki er hægt að samþætta þessa tegund aflgjafa í pappírs undirlag. Þess vegna er besta lausnin lífræn rafhlaða.