Desarrollan una batería de papel que se activa con el agua

A fin de que nos hagamos una idea de la potencia que tiene esta renovadora pila, una batería de dos celdas fabricada con esta tecnología fue suficiente para nutrir un reloj despertador LCD. Eso sí, con ella no vamos a poder cargar un computador portátil. Donde sí va a funcionar bien va a ser en los sensores y rastreadores de baja potencia.

«Presentamos una batería de papel impreso desarrollada para nutrir aparatos electrónicos tirables de un uso y disminuir al mínimo su impacto medioambiental», escriben los estudiosos en el artículo publicado en Scientific Reports. «La batería se fundamenta en una célula electroquímica metal-aire que usa cinc como metal biodegradable en el ánodo, grafito en el cátodo, papel como separador entre los electrodos y un electrolito a base de agua».

La pila, fabricada con papel diluido con sal de cloruro de sodio, puede medir solo un centímetro cuadrado, y se fundamenta en tintas impresas: una tinta contiene copos de grafito y actúa como cátodo (extremo positivo), al paso que otra, en la otra cara del papel, contiene polvo de cinc y actúa como ánodo (extremo negativo). Una tercera tinta, compuesta por copos de grafito y negro de humo, se imprime por las dos caras, sobre las otras dos tintas, conectando los extremos positivo y negativo a dos cables. Estos se fijan en un extremo del papel, sumergido en cera.

Para activar el mecanismo necesitaremos una pequeña cantidad de agua, que pueden ser dos gotas. El agua disolverá las sales en el papel, liberando iones cargados que entonces activarán la batería en su recorrido. El circuito se cierra uniendo los cables al dispositivo eléctrico, lo que quiere decir que los electrones pueden trasferirse de los extremos negativos a los positivos

Con un voltaje estable de uno con dos voltios, la pila de papel se aproxima a la potencia de una pila alcalina AA estándar de uno con cinco voltios. La batería de papel comienza a generar energía solo unos veinte segundos tras agregar el agua, conforme los ensayos efectuados por el equipo.

«Esta demostración muestra que, pese a su limitada densidad de potencia en comparación con las tecnologías estándar, nuestra batería prosigue siendo relevante para una extensa gama de productos electrónicos de bajo consumo y el ecosistema del Internet de las cosas», escriben los estudiosos.

El desempeño de la pila reduce con el tiempo conforme el papel se va secando. No obstante, se puede ir completando hasta determinado punto con más agua y proseguirá marchando. De esta forma, la batería puede continuar generando cero con cinco voltios dos horas tras ser activada por vez primera.

Por el momento, esto es solo una prueba y los científicos desean prosperar la eficacia de la pila de cara al futuro, a fin de que funcione a lo largo de más tiempo. La pila, eso sí, no es bastante difícil de generar.

«Con la creciente concienciación sobre el inconveniente de los restos electrónicos y la aparición de la electrónica de un uso para aplicaciones como la detección medioambiental y la supervisión de los comestibles, hay una necesidad cada vez mayor de baterías de bajo impacto ambiental», escriben los estudiosos en el estudio.

«Este cambio de las cantidades de mérito tradicionales orientadas al desempeño crea nuevas ocasiones para los materiales y diseños no usuales que pueden administrar un equilibrio entre el desempeño y el impacto ambiental».

Referencia: Poulin, A., Aeby, X. & Nyström, G. dos mil veintidos. Water activated disposable paper battery. Scientific Reports. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-veintidos-quince mil novecientos-cinco

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