Дослідники з Швейцарських федеральних лабораторій матеріалознавства і технологій (Empa) представили акумуляторну батарею, Повністю розкладну в природному середовищі. В основі акумулятора лежить целюлоза, желатин, вуглець у вигляді сажі і ряд інших безпечних для середовища речовин. Такі батареї стануть в нагоді для одноразового медичного електроніки і датчиків моніторингу, які після утилізації не завдадуть шкоди природі і здоров’ю людини.
Розроблена вченими технологія передбачає пошаровий друк акумулятора (або суперконденсатора, як його вважають за краще називати розробники) на звичайному 3D-принтері. Чорнило і їх склад підібрані таким чином, щоб забезпечити рівномірне нанесення і затвердіння матеріалу з відповідними властивостями: електропровідністю для електродів, іонної провідністю для електроліту і міцністю для корпусу.
В основі чорнила або робочого матеріалу для 3D-принтера лежить желатин. У суміш для друку складових елементів акумулятора входять нановолокна целюлози і нанокристали целюлози, вуглець у вигляді сажі, графіту і активованого вугілля, а також щіпка солі для іонної провідності. Для розрідження складу дослідники використовують гліцерин, воду і два різних типи спирту.
В процесі друку послідовно створюються чотири шари акумулятора: гнучка підкладка, провідний шар, електрод і, нарешті, електроліт. Потім все складається в такий собі бутерброд з електролітом в центрі. Батарея показала здатність зберігати електрику протягом декількох годин і може живити невеликі цифровий годинник. Вона витримує тисячі циклів зарядки і розрядки і обіцяє роки зберігання навіть при негативних температурах, а також стійка до тиску і ударам.
«Це звучить досить просто, але це було зовсім не так, – сказав один з авторів розробки Ксав’є Ебі (Xavier Aeby) з лабораторії Empa по целюлозі і деревним матеріалам. – Потрібна була тривала серія тестів, поки всі параметри не стали правильними, поки все компоненти не пішли надійно через принтер, і конденсатор не запрацював». Джерело