İsviçre’den Empa Enstitüsü’nden bilim insanları suyla aktive olan ve kalem pil kadar enerji verebilen çevreci kağıt pil üretti. Pil bittiğinde biyo-bozunur olduğundan kolayca bertaraf edilebiliyor. Pilin kargo etiketleri, çevre sensörleri ve tek kullanımlı tıbbi teşhis cihazları gibi alanlarda kullanılabileceği düşünülüyor.
Kanıt niteliğindeki prototip iki hücreden oluşan bir batarya şeklindedir. Her hücre 1 cm uzunluğunda olup, kağıt substrata sodyum klorür emdirildi. Bir uç mumla kaplanarak, iki kablo bağlandı.
Kağıdın bir tarafında grafit tanecikler içeren mürekkep basılarak, katot görevi görüyor. Çinko toz içeren mürekkepse anot görevi görüyor ve kağıdın diğer tarafına basılıyor. İki taraftaki mürekkepler (anot ve katot), grafit ve karbon siyahı içeren üçüncü bir mürekkeple bağlanarak, uçtaki iki tele gidiyor.
Bataryaya su damlatıldığında kağıttaki tuz çözünerek iyonları salıyor. İyonlar kağıt elektrolitte dağılarak, anottaki çinko oksidize olarak elektron salıyor. Bu elektronlar çinko içeren anottan, grafit katota geçerek ortamdaki oksijeni azaltıyor. İşte bu redox reaksiyonları(yükseltgenme-indirgenme) sayesinde, pil bir cihazı çalıştıracak kadar elektrik akımı üretiliyor.
Laboratuvarda yapılan testlerde LCD ekranlı bir saate enerji verebilecek kadar elektrik üretildi. Ayrıca sadece iki damla suyla tek bir hücre 20 saniyede aktif oluyor. Pil enerji tüketen bir cihaza bağlanmadığında 1.2 volta kadar çıkabiliyor. Sonra hücrenin performansı kağıt kurudukça 1 saat içinde düşüyor. Kuruyan pile 2 damla su tekrar uygulandığında 1 saat boyunca 0.5 volt kadar üretebiliyor.
Elektroniklerin atıkların artması nedeniyle, çevre izleme sensörleri ve gıda izleme gibi uygulamalar için tek kullanımlık elektroniklerde kullanılabileceği belirtiliyor.
Araştırma Scientific Reports dergisinde yayınlandı.
Kaynak: Empa
