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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Прогноз об отказе о телевизоров не подтвердился 12.05.2012 В 2011 г. число американских семей, владеющих телевизором, выросло на 8 млн по сравнению с 2010 г. Телевидение на этом определяющем рынке сумело остаться основным центром домашних развлечений. Аналитики выпустили обнадеживающий для телевидения новый отчет. На фоне общего мнения об отказе от ТВ, в США, как оказалось, телевизор по-прежнему продолжает быть центром домашних мультимедиа-развлечений. Согласно данным исследовательской компании Nielsen, в среднем американец просматривает около 5 часов видео ежедневно, при этом 98% этого контента он смотрит на телевизоре. Это меньше, чем несколько лет назад, признают аналитики, однако факт остается фактом: американцы продолжают очень активно пользоваться телевизором, и выкидывать его как морально устаревшее устройство никто не собирается. Согласно исследованию, почти все время телевизор используется по своему прямому назначению: для просмотра телепередач и сериалов, которые идут в текущий момент времени, или каким-либо образом записанных с эфира. Доля времени, проведенного за игровыми приставками, невелика. На просмотр телепередач и сериалов в среднем каждый американец тратит по 33 часа в неделю или по 4,7 часа в день, что практически полностью занимает все его время "общения" с телевизором. Хотя аналитики и отмечают, что люди стали меньше использовать телевизор по его основному назначению, однако изменение это незначительно - всего 0,5% времени по сравнению с IV кварталом 2010 г. Вместе с тем эксперты отмечают увеличение числа пользователей, которые смотрят видео на смартфонах. По сравнению с прошлым годом их число выросло на 35,7% до 33,5 млн человек. "В ближайшее время мобильные телефоны не заменят другие устройства отображения, однако они все чаще играют роль устройства, с помощью которого пользователи потребляют контент", - такой вывод содержится в отчете. Напомним, что серия недавних публикаций заставила думать о приближающемся конце эпохи телевидения. В мае прошлого года в аналогичном отчете Nielsen сообщалось, что число американских семей, владеющих телевизором, по итогам 2010 г. сократилось впервые за 20 последних лет (по итогам 2011 г. аналитики наоборот сообщили о росте числа семей на 8 млн до 80,2 млн по сравнению с 2010 г). В марте 2012 г. исследовательская компания NPD DisplaySearch сообщила о первом за 8-летнюю историю мониторинга мирового рынка сокращении поставок телевизоров (наблюдение ведется с 2004 г). Согласно отчету, в 2011 г. на глобальный рынок было поставлено 247,7 млн телевизоров, что оказалось на 0,3% меньше в сравнении с 2010 г.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025