Биоразлагаемый аккумулятор из сажи и опилок

12.06.2021

Исследователи из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) представили аккумуляторную батарею, полностью разлагаемую в естественной среде. В основе аккумулятора лежит целлюлоза, желатин, углерод в виде сажи и ряд других безопасных для среды веществ. Такие батареи пригодятся для одноразовой медицинской электроники и датчиков мониторинга, которые после утилизации не нанесут вред природе и здоровью человека.

Разработанная учеными технология предполагает послойную печать аккумулятора (или суперконденсатора, как его предпочитают называть разработчики) на обычном 3D-принтере. Чернила и их состав подобраны таким образом, чтобы обеспечить равномерное нанесение и затвердевание материала с соответствующими свойствами: электропроводностью для электродов, ионной проводимостью для электролита и прочностью для корпуса.

В основе чернил или рабочего материала для 3D-принтера лежит желатин. В смесь для печати составных элементов аккумулятора входят нановолокна целлюлозы и нанокристаллы целлюлозы, углерод в виде сажи, графита и активированного угля, а также щепотка поваренной соли для ионной проводимости. Для разжижения состава исследователи используют глицерин, воду и два разных типа спирта.

В процессе печати последовательно создаются четыре слоя аккумулятора: гибкая подложка, проводящий слой, электрод и, наконец, электролит. Затем все складывается в этакий бутерброд с электролитом в центре. Батарея показала способность хранить электричество в течение нескольких часов и может питать небольшие цифровые часы. Она выдерживает тысячи циклов зарядки и разрядки и обещает годы хранения даже при отрицательных температурах, а также устойчива к давлению и ударам.

<< Назад: Экологичный способ переработки литий-ионных батарей 13.06.2021

>> Вперед: Дроны и коронавирус 12.06.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Строить здания по примеру шершней 09.04.2005 Сотрудники Швейцарского института материаловедения считают, что при конструировании и строительстве жилых зданий необходимо учитывать опыт шершней. Эти крупные осы строят из тонких древесных стружек, наструганных острыми челюстями и скрепленных слюной, легкие, но прочные гнезда с замечательным терморегулированием. В гнезде вплоть до поздней осени поддерживается температура 29 градусов Цельсия, необходимая для выведения молоди. А в летнюю жару в гнезде сохраняется прохлада. В стенках гнезда имеются воздушные камеры, плохо проводящие тепло. Гигроскопичный материал стенок в прохладные влажные ночи накапливает воду, а в жаркий день испаряет ее, охлаждая гнездо. Создав подобные материалы для строительства домов, человек мог бы сэкономить немало энергии, идущей на обогрев и охлаждение жилищ.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026