Reklama
Rozwiń
Reklama

Prąd w róży i papierze

Nad nowymi bateriami pracują szwedzcy badacze.

Publikacja: 14.12.2015 18:02

Nowy materiał składa się głównie z celulozy, ale doskonale magazynuje prąd

Nowy materiał składa się głównie z celulozy, ale doskonale magazynuje prąd

Foto: materiały prasowe

– Smartfony i tablety muszą być odpowiednio zasilane, aby działały cały dzień. Niestety, jest z tym problem, ponieważ obecna technologia akumulatorów, a zwłaszcza małych baterii, osiągnęła już próg swoich możliwości – wyjaśnia prof. Xavier Crispin z Laboratory of Organic Electronics Uniwersytetu w Linkoping. – Ta technika nie nadąża za rozwojem nowoczesnych urządzeń elektronicznych. Dlatego pracujemy nad rzeczą naprawdę nową w tej dziedzinie, nad baterią z papieru.

Szwedzkim badaczom udało się uzyskać materiał magazynujący energię elektryczną, składający się z przewodzącego polimeru oraz nanowłókien celulozy – podstawowego surowca do produkcji papieru. Do jego wytwarzania nie są potrzebne żadne substancje chemiczne odgrywające rolę katalizatorów ani metale ciężkie. Nanowłókna celulozy moczone są w wodzie oraz w elektrycznie naładowanym organicznym polimerze PEDOT, który wykorzystywany jest do produkcji ledowych paneli słonecznych. W ten sposób w szwedzkim laboratorium powstał materiał lekki i elastyczny, cienki jak papier i składający się jak arkusz papieru. Można go także ciąć na kartki, kwadraty, prostokąty, trójkąty. Informuje o tym pismo „Advanced Science".

Nowy materiał nazwano power paper. Jest on w stanie przechowywać duże „porcje" ładunku elektrycznego. Jedna kartka długości 15 cm, grubości pół milimetra, może zastąpić baterię zasilającą pilota, latarkę itp. Ale materiałowi magazynującemu elektryczność można też nadawać formę rolki papieru.

Technologia wytwarzania power paper nie wyszła na razie poza stadium laboratoryjne, nie opracowano jeszcze metody jej produkcji na skalę przemysłową. Przede wszystkim trudności sprawia faza suszenia. – Ale gdy nad tym zapanujemy, korzyści będą duże, materiał jest na tyle wytrzymały, że można go będzie produkować, wykorzystując tradycyjne maszyny papiernicze – podkreśla prof. Xavier Crispin. – Poza tym power paper jest ekologiczny, w zasadzie będzie się nadawał w całości do recyklingu.

Naukowcy z tego samego Laboratory of Organic Electronics Uniwersytetu w Linkoping stworzyli także cybernetyczną roślinę, różę, którą wyposażyli w obwody elektroniczne.

Reklama
Reklama

Badacze z zespołu prof. Magnusa Berggrena umieścili obwody elektroniczne w jej systemie naczyniowym. Roślina była moczona w roztworze z organicznego polimeru (także PEDOT) przez dwa dni, po tym czasie polimer samoistnie połaczył się ze strukturą rośliny. Polimer utworzył elektrochemiczne komórki. Po podłączeniu niewielkiego napięcia polimer zaczął oddziaływać z jonami w liściach róży i z bezbarwnego stał się brunatny. W ten sposób powstało coś w rodzaju wyświetlacza.

Roślina funkcjonuje, korzystając między innymi z transportu sygnałów jonowych. Ponieważ proces ten odbywa się stosunkowo wolno, ułatwia to prowadzenie badań. Naukowcy obserwowali elektryczne procesy w róży długości 20 cm. Okazało się, że dodanie elektroniki pozwoliło na łączenie sygnałów elektrycznych z własnymi procesami chemicznymi rośliny.

Kontrolowanie szlaków chemicznych roślin prawdopodobnie umożliwi stworzenie ogniw bazujących na fotosyntezie. Badacze przewidują, że dzięki temu można będzie umieszczać w roślinach czujniki i za ich pomocą wykorzystywać energię powstałą z chlorofilu, wytwarzać zielone, roślinne anteny i zupełnie nowe materiały.

– Wywołane elektronicznie zmiany cech roślin, na przykład takich jak moment kwitnienia, może mieć ogromne znaczenie, można będzie włączyć kwitnienie sadów w dogodnym dla ludzi momencie. Ale w przypadku przełącznika elektronicznego wszystkie zmiany będą odwracalne – wyjaśnia prof. Magnus Berggren.

Nowe technologie
Podcast „Rzecz w tym”: Czy jesteśmy skazani na bipolarny świat technologiczny?
Nowe technologie
Chińska rewolucja w sztucznej inteligencji. Czy Ameryka traci przewagę?
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Materiał Promocyjny
Historyczne śródmieście Gdańska przyciąga klientów z całego kraju
Reklama
Reklama
REKLAMA: automatycznie wyświetlimy artykuł za 15 sekund.
Reklama