Kas ir papīra akumulators?

Papīra akumulatora izgudrojums tiek slavēts kā efektīva “zaļa” jeb videi draudzīga tehnoloģija. Akumulators, kas izgatavots no līdz pat 90 procentiem celulozes, nav biezāks par parasto printera papīra loksni, apmēram 025 mm (2,49 m). Sastāva dēļ papīra akumulators ir pilnīgi netoksisks un pilnībā bioloģiski noārdās.

Papīra akumulatoru, ko 2007. gadā izveidoja studentu grupa Rensselaer Politehniskajā institūtā Trojā, Ņujorkā, papīra akumulators ir iegūts no papīra, kurā ir ievadītas oglekļa nanocaurules, kas ļauj papīram vadīt elektrību. Oglekļa nanocaurule ir maza cilindra formas stieple, kas izgatavota no oglekļa, dabā sastopamas vielas, kas ir pamats lielākajai daļai dzīvības uz planētas. Oglekļa nanocauruļu ievadīšana papīra akumulatorā piešķir tai unikālu īpašību. Atšķirībā no vairuma izmantoto bateriju, papīra akumulatoru var savīt, saburzīt, formēt vai sagriezt dažādās formās un nezaudēt integritāti. Nanocauruļu elastība ļauj veikt šīs darbības, un akumulators būs tikpat efektīvs neatkarīgi no tā, kādā formā tas ir savīti.

Papīrs ir arī ievadīts ar elektrolītiem šķidrā sāls veidā, kas uzlabo akumulatora vadošās īpašības. Pateicoties ļoti vadošajam stāvoklim, papīra akumulatori var darboties gan kā parasts litija jonu akumulators, gan kā superkondensators. Tas nozīmē, ka akumulators var uzglabāt un regulēt lielāku elektroenerģijas daudzumu.

Akumulatora izveides procesā nav iesaistīts ūdens. Šī iemesla dēļ akumulatora funkcionālās temperatūras diapazons ir no -100 līdz 149 °C (no -73 līdz 149 grādiem pēc Celsija). Plašais temperatūras diapazons piedāvā virkni lietošanas iespēju, tostarp augsta karstuma un sasalšanas vidēs, kurās parastās baterijas var salūzt, pārsprāgt vai plaisāt. Turklāt, ņemot vērā unikālo akumulatora konstrukciju, medicīnas aprindām ir liela uzmanība akumulatoru lietošanai elektrokardiostimulatoros.

Papīra baterija ir izgatavota kā pilnībā integrēta ierīce, atšķirībā no vairuma sārma akumulatoru, kas satur vairākas sastāvdaļas. Izveidošanas laikā nanocaurules tiek iestrādātas papīrā, un elektrolīti tiek iesūkti celulozē. Tas nozīmē, ka visas sastāvdaļas ir savienotas viena ar otru molekulārā līmenī, nodrošinot papīra akumulatoriem vēl vienu izturības līmeni.