3Dプリントされた生分解性バッテリー
データ送信マイクロデバイスの数は、今後数年間で急激に増加します。これらのデバイスはすべてエネルギーを必要としますが、バッテリーの数は環境に大きな影響を与えます。研究者たちは、問題を解決できる生分解性ミニコンデンサを開発しました。新しいバッテリーは、カーボン、セルロース、グリセリン、食卓塩で構成されており、3Dプリンターを使用して製造されています。
製造装置は、セルロースナノファイバーとセルロースナノクリスタライトの混合物に加えて、カーボンブラック、グラファイト、および活性炭の形のカーボンをディスペンスする、改造された市販の3Dプリンターです。これらすべてを液化するために、研究者はグリセリン、水、2種類のアルコール、およびイオン伝導性のための食塩のピンチを使用します。
これらの成分から機能するスーパーキャパシターを構築するには、4つの層が必要であり、すべてが3Dプリンターから次々に流れ出します。つまり、柔軟な基板、導電層、電極、そして最後に電解質です。次に、全体がサンドイッチのように折りたたまれ、電解質が中央に配置されます。
ミニコンデンサは何時間も電気を蓄えることができ、すでに小さなデジタル時計に電力を供給することができます。氷点下でも、数千回の充電と放電のサイクルと何年にもわたる保管に耐えることができ、圧力と衝撃に耐性があります。バッテリーが不要になったら、堆肥に入れるか、そのままにしておくことができます。 2か月後、コンデンサは崩壊し、目に見える炭素粒子はわずかしか残りません。
ゲル材料は、環境にやさしく、再生可能な原材料であるだけでなく、その内部化学により、非常に用途が広いです。スーパーキャパシタは、すぐにモノのインターネットの重要なコンポーネントになる可能性があります。このようなコンデンサは、たとえば電磁場を使用して短時間充電し、センサーまたはマイクロトランスミッターに数時間電力を供給することができます。これは、たとえば、出荷中に個々のパッケージの内容を確認するために使用できます。環境モニタリングや農業でセンサーに電力を供給することも考えられます。これらのバッテリーは自然界に放置されて劣化する可能性があるため、再度収集する必要はありません。
電子マイクロデバイスの数も、現在活況を呈している患者に近い検査室診断（ポイントオブケア検査）の使用がはるかに広まっているため、増加するでしょう。ベッドサイドで使用するための小さなテストデバイスや糖尿病患者のためのセルフテストデバイスがその中にあります。
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