Chercheurs de l'Institut suisse Empa a développé une batterie en papier activé par l'eau. Le but? résoudre l'insuffisance de l'électronique jetable de faible puissance. L'équipe pense que l'invention peut être utilisée à la place des trackers intelligents, des capteurs environnementaux et des équipements de diagnostic médical coûteux actuels.
Comment est fabriquée la pile papier de l'Empa ?
La batterie contient au moins une petite cellule, avec trois encres différentes imprimées sur une bande de papier rectangulaire. Le papier est ensuite saupoudré de sel et trempé dans de la cire : enfin, de l'encre avec des flocons de graphite (qui agit comme un pôle positif) et de l'encre avec de la poussière de zinc (qui agit comme un pôle négatif) sont placées sur les deux faces du papier. Touche finale : Un autre mélange d'encre graphite et noir de carbone est imprimé des deux côtés de la bande pour la couronner.
Et comment ça marche ? Il suffit d'ajouter une petite quantité d'eau. Les sels qui recouvrent le papier se dissolvent, libérant des ions chargés pour rendre la bande conductrice. Au fur et à mesure que les ions se dispersent, le zinc de l'encre s'oxyde et libère des électrons, qui sont ensuite transférés via les encres à la cathode en graphite. La réaction résultante avec l'oxygène de l'air génère un courant électrique qui peut être utilisé pour alimenter des appareils externes.
Au cours de l'étude, l'équipe a réussi à combiner deux cellules pour lancer un réveil à affichage à cristaux liquides, atteignant une tension stable de 1,2 volt, juste en dessous des 1,5 volts d'une pile alcaline AA standard.
Après une heure, lorsque les performances de la batterie expérimentale ont chuté de façon spectaculaire en raison du séchage du papier, les scientifiques ont simplement ajouté plus d'eau, permettant à la cellule de maintenir une tension de fonctionnement stable de 0,5 volt pendant encore une heure.
Développements à venir
"La particularité de la notre nouvelle batterie en papier », explique-t-il Guastav Nystrom, qui a mené l'étude, "est son extrême polyvalence. Elle nous permet d'ajouter à l'encre uniquement la quantité de zinc nécessaire à l'application spécifique".
Qu'en est-il du problème du séchage du papier ? Le scientifique est confiant : l'équipe apportera les améliorations de conception nécessaires pour contourner le problème, qui ne se produit cependant que dans des conditions humides particulières.
Cette batterie en papier pourrait-elle être la clé de la réduction des déchets électroniques à faible consommation d'énergie ? Cela semble certainement prometteur.
