Biyobozunur Baskılı Kağıt Piller
Resim: NTU Singapur

Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi’ndeki (NTU Singapur) araştırmacılar, bir gün esnek ve giyilebilir elektronik sistemlere güç sağlamak için çevresel açıdan sürdürülebilir bir seçenek haline gelebilecek ince ve esnek bir kağıt pil geliştirdiler.

NTU Singapur tarafından geliştirilen çinko piller, hidrojel ile güçlendirilmiş bir selüloz kağıdının her iki tarafına serigrafi baskılı elektrotlardan (elektrik akımının pilden çıktığı veya pile girdiği) oluşur.

İlişkili UBC Araştırmacıları Tıbbi Giyilebilir Ürünler İçin Esnek, Yıkanabilir Piller Geliştiriyor

Pil bittiğinde toprağa gömülebilir ve bir ay içinde tamamen bozulabilir.

Bilimsel dergide açıklanan bir kavram kanıtı deneyinde İleri Bilim, NTU ekibi 4cm x 4cm kare basılı kağıt pilin küçük bir elektrikli fanı en az 45 dakika nasıl çalıştırabileceğini gösterdi. Pilin bükülmesi veya bükülmesi güç kaynağını kesmedi.

Bir LED’e güç sağlamak için 4cm x 4cm’lik bir pil kullanan başka bir deneyde, bilim adamları, kağıt pilin parçalarını kesmelerine rağmen LED’in yanık kaldığını gösterdiler, bu da kesmenin pilin işlevselliğini etkilemediğini gösterdi.

Bilim adamları, basılı pillerinin halihazırda piyasada bulunan katlanabilir akıllı telefonlar veya sağlık izleme için biyomedikal sensörler gibi esnek elektronik cihazlara entegre edilebileceğini düşünüyorlar.

NTU Fizik ve Matematik Bilimleri Okulu’ndan Profesör Fan Hongjin ve çalışmanın baş yazarı şunları söyledi: “Geleneksel piller çeşitli model ve boyutlarda gelir ve cihazınız için doğru türü seçmek zahmetli bir süreç olabilir. Çalışmamız sayesinde, verim kaybı olmadan istenilen şekil ve boyutlarda kesilebilen tek bir büyük pil parçası geliştirerek pil üretmenin daha basit ve daha ucuz bir yolunu gösterdik. Bu özellikler, kağıt pillerimizi kademeli olarak geliştirilmekte olan esnek elektronik türlerine entegrasyon için ideal hale getiriyor.”

Biyobozunur Baskılı Kağıt Piller
Resim: NTU Singapur

NTU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Okulu’ndan Yardımcı Doçent Lee Seok Woo ve çalışmanın yardımcı yazarı şunları söyledi: “Geliştirdiğimiz kağıt pilin, basılı kağıt pilimizin elektronik atık sorununa potansiyel olarak yardımcı olabileceğine inanıyoruz. -toksik ve pil bileşenlerini kapsüllemek için alüminyum veya plastik muhafazalar gerektirmez. Paketleme katmanlarından kaçınmak, pilimizin daha küçük bir sistem içinde daha yüksek miktarda enerji ve dolayısıyla güç depolamasını da sağlıyor.”

Çevre dostu bir alternatif

Bakteriler, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar tarafından doğal olarak parçalanan hidrojel ve selüloz sayesinde, pil ömrünün sonunda toprağa gömülebilir ve birkaç hafta içinde bozularak tamamen biyolojik olarak parçalanabilir bir ürün haline gelebilir.

İlişkili Gerilebilir Sistem, Kullanıcının Solunumundan ve Hareketinden Enerji Toplayarak Giyilebilir Cihazlara Güç Sağlayabilir

Kağıt pilin biyolojik olarak parçalanabilirliğini göstermek için, NTU bilim adamları onu NTU kampüsündeki bir çatı bahçesinin toprağına gömdüler. Hidrojel ile güçlendirilmiş selüloz kağıt iki hafta sonra kırılmaya başladı ve bir ay içinde tamamen bozuldu.

Prof Fan, “Dekompozisyon gerçekleştiğinde elektrot malzemeleri çevreye salınıyor. Katotlarda kullanılan nikel veya manganez, doğal minerallerin formuna yakın olan oksit veya hidroksit formlarında kalacaktır. Anotta bulunan çinko, toksik olmayan bir hidroksit oluşturmak için doğal olarak oksitlenecektir. Bu, pilin mevcut pillere göre daha sürdürülebilir bir alternatif olma potansiyeline işaret ediyor.”

NTU ekibi, basılı kağıt pilin diğer basılı elektronik cihazlara, elektronik kaplamalara ve ayrıca ortamda konuşlandırılmış enerji depolama sistemlerine tam entegrasyonunu göstermeyi umuyor.



#Tıbbi #Giyilebilir #Ürünler #için #Biyobozunur #Basılı #Kağıt #Piller #Tıbbi #Giyilebilir #Ürünler #için #Biyobozunur #Basılı #Kağıt #Piller