منوعات

مستوحاة من النباتات: بطارية معدنية-هواء-ورقية للأجهزة المحمولة

مستوحاة من الطريقة التي تتنفس بها النباتات، ابتكرت مجموعة من الباحثين في جامعة توهوكو بطارية ورقية من المغنيسيوم والهواء يمكن استخدامها في أجهزة استشعار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو أجهزة استشعار مقياس التأكسج النبضي. ومن خلال الاستفادة من إمكانية إعادة التدوير وخفة الورق، تبشر هذه البطارية التقنية بمصدر طاقة أكثر صداقة للبيئة.

لأكثر من ألفي عام، كان الورق عنصرًا أساسيًا في الحضارة الإنسانية. لكن في الوقت الحاضر، لا يقتصر استخدام الورق على الكتابة. كما أنها تلعب دورًا مركزيًا في تحقيق مستقبل أكثر اخضرارًا.

تساعد الأجهزة الورقية خفيفة الوزن والرفيعة على تقليل الاعتماد على المواد المعدنية أو البلاستيكية، مع سهولة التخلص منها. من أجهزة التشخيص الورقية التي تمكن من الكشف السريع والفعال من حيث التكلفة عن الأمراض المعدية إلى البطاريات وأجهزة الطاقة التي توفر بديلاً صديقًا للبيئة لتوليد الكهرباء، يجد العلماء طرقًا بارعة لاستخدام هذه المادة متعددة الاستخدامات.

الآن، اكتشف فريق من الباحثين من جامعة توهوكو بطارية ورقية عالية الأداء من المغنيسيوم والهواء (Mg-air).

يؤكد هيروشي يابو، مؤلف الدراسة: “لقد استلهمنا هذا الجهاز من آلية التنفس في النباتات”. “يشبه التمثيل الضوئي عملية شحن وتفريغ البطاريات. فكما تستخدم النباتات الطاقة الشمسية لتصنيع السكر من الماء في التربة وثاني أكسيد الكربون من الهواء، تستخدم بطارياتنا المغنيسيوم كركيزة لتوليد الطاقة من الأكسجين والماء.”

ولتصنيع البطارية، قام يابو وزملاؤه بلصق ورقة من المغنيسيوم على الورق، ثم أضافوا محفز الكاثود وطبقة انتشار الغاز مباشرة إلى الجانب الآخر من الورقة. حققت البطارية الورقية جهد دائرة مفتوحة قدره 1.8 فولت، وكثافة تيار 1.0 فولت تبلغ 100 مللي أمبير/سم²، وقدرة قصوى تبلغ 103 مللي واط/سم².

ويضيف يابو: “لم تظهر البطارية أداءً مثيرًا للإعجاب فحسب، بل إنها تعمل دون استخدام مواد سامة، ولكن بدلاً من ذلك تستخدم كاثودات الكربون والمحفز الكهربائي الصبغي الذي اجتاز تقييمات صارمة”.

اختبر الباحثون البطارية باستخدام مستشعر مقياس التأكسج النبضي ومستشعر نظام تحديد المواقع (GPS)، مما يوضح تعدد استخداماتها للأجهزة القابلة للارتداء.

(علامات للترجمة) البطاريات؛ سبينترونيكس. الإلكترونية؛ تكنولوجيا النانو. أبحاث الإلكترونيات السبينية؛ الحوسبة المتنقلة؛ الحوسبة الموزعة؛ المعلوميات

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى