Tingenes internett

Forskere ved Empa har utviklet et nedbrytbart batteri

Forskere har utviklet en nedbrytbar superkondensator som kan gjøre utviklingen innen «tingenes internett» mer miljøvennlig.

Etter to måneder begravd i jorden har kondensatoren gått i oppløsning, og etterlatt bare noen få synlige karbonpartikler.
Etter to måneder begravd i jorden har kondensatoren gått i oppløsning, og etterlatt bare noen få synlige karbonpartikler. (Foto: Gian Vaitl)

Forskere har utviklet en nedbrytbar superkondensator som kan gjøre utviklingen innen «tingenes internett» mer miljøvennlig.

Ved forskningsinstituttet Empa i Sveits har to forskere brukt de to siste årene på å utvikle et helt nedbrytbart batteri. Batteriet, eller superkondensatoren som er den mer korrekte betegnelsen, kan du altså kaste i naturen, og kun noen få karbonpartikler vil være igjen etter bare to måneder.

– Målet vårt var å lage en helt nedbrytbar superkonsensator ved bruk av 3D-printing. Det har vi fått til, sier forsker og doktorgradstipendiat Xavier Aeby på telefon fra Sveits. Det er Xavier og hans veileder Gustav Nyström står bak oppfinnelsen. 

Fire lag

Blandingen som utgjør batteriet består av cellulosananofibre og cellulosananokrystallitter, pluss karbon i form av kullsvart, grafitt og aktivt karbon. Denne blandingen skal brukes som blekk i en 3D-printer og må være flytende. For å få til det bruker forskerne glyserin, vann og to forskjellige typer alkohol. Pluss en klype bordsalt for ionisk ledningsevne.

Disse ingrediensene printes så i fire forskjellige lag ved hjelp av en helt vanlig, kommersielt tilgjengelig 3D-printer.

Først printes et fleksibelt substrat. Deretter printes et ledende lag og elektroden - og til slutt elektrolytten. Det hele brettes deretter opp som en sandwich, med elektrolytten i sentrum. 

(Artikkelen fortsetter etter bildet.)

Superkondensatoren printes med en kommersielt tilgjengelig 3D-printer.
Superkondensatoren printes med en kommersielt tilgjengelig 3D-printer. Foto: GIAN VAITL ZUERICH SWITZERLAND

Tingenes internett

Utviklingen av tingenes internett har skutt fart de siste årene. I deres forskningsartikkel skriver Xavier og Gustav at det forventes at verden når 27 milliarder tilkoblede enheter i 2021. Disse elektroniske enhetene har ofte svært kort levetid. Det genererer mye e-avfall.

Forskerne tror deres superkondensator kan bidra til dette avfallproblemet. 

– I fremtiden kan slike kondensatorer bli ladet på kort tid ved hjelp av et elektromagnetisk felt, for så å gi strøm til en sensor eller en mikrotransmitter i flere timer, skriver de. 

Xavier Aeby og Gustav Nyström ved Empa har utviklet et biologisk nedbrytbart batteri laget av cellulose og andre giftfrie komponenter.
Xavier Aeby og Gustav Nyström ved Empa har utviklet et biologisk nedbrytbart batteri laget av cellulose og andre giftfrie komponenter. Foto: GIAN VAITL ZUERICH SWITZERLAND

Kommersialisering

Det er to år siden de begynte med å utvikle det nå nedbrytbare batteriet. Nå skal de jobbe videre mot kommersialisering. 

– Vi håper vi har klart å utvikle en superkondensator som er god nok for markedet innen 3-5 år. sier Xavier. 

Hvis du er nysgjerrig på hvordan det ser ut når superkondensatoren blir printet, kan du se denne videoen.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå