Mới đây, các nhà khoa học tại trường Đại học Công nghệ Nanyang đã sáng chế thành công một loại pin giấy mềm dẻo có thể cung cấp điện liên tục ngay cả khi bị vặn xoắn. Điểm đặc biệt, loại pin này cũng vô cùng thân thiện với môi trường khi nó có thể phân hủy sinh học.
Hiện nay đã có những thiết bị điện tử dùng một lần có thể phân hủy sinh học, ví dụ như cảm biến môi trường. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra hiện nay chính là cần có một viên pin cũng có khả năng phân hủy sinh học để cung cấp năng lượng cho các thiết bị này mà không gây ra các vấn đề sinh thái.
Một loại pin giấy mới có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn
Điều này đã tạo ra cảm hứng để nhóm chuyên gia tại Đại học Công nghệ Nanyang (Singapo) tạo ra một loại pin giấy mới có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn. Phiên bản pin kích thước 4 cm x 4 cm có thể cung cấp năng lượng cho một chiếc quạt điện nhỏ trong 45 phút. Dòng điện phát ra không gián đoạn kể cả khi nó bị bẻ cong hay vặn xoắn, thậm chí bị cắt.
Tấm giấy cellulose được dặt tại chính giữa pin, được bổ sung hydrogel để lấp đầy khoảng trống giữa các sợi cellulose. Tấm giấy đóng vai trò là vật ngăn cách giữa hai điện cực anode và cathode in trên hai mặt giấy. Mực dẫn điện được sử dụng để in anode chủ yếu gồm kẽm và muội than, trong khi mangan và niken dùng cho mực in cathode.
Nhóm chuyên gia nhúng toàn bộ pin vào một chất điện li khi quá trình in điện cực hoàn thành, sau đó phủ lên cả hai điện cực một lớp vàng mỏng để tăng tính dẫn điện. Thành phẩm dày khoảng 0,4 mm và bị phân hủy bởi các vi sinh vật chỉ trong một tháng sau khi chôn xuống đất.
Theo giáo sư Fan Hongjin, đồng tác giả nghiên cứu cùng phó giáo sư Lee Seok Woo, cho biết: “Khi sự phân hủy diễn ra, các vật liệu điện cực được giải phóng ra môi trường. Niken hoặc mangan dùng trong cathode vẫn duy trì dạng oxit hoặc hydroxit, gần với dạng khoáng vật tự nhiên. Trong khi đó, kẽm ở anode sẽ được oxy hóa tự nhiên để tạo thành hydroxit không độc hại. Điều này cho thấy loại pin mới có tiềm năng trở thành giải pháp thay thế bền vững hơn cho các loại pin hiện nay”. Không chỉ sử dụng trong thiết bị điện tử dùng một lần, pin giấy cũng có thể dùng cho thiết bị điện tử mềm dẻo và các loại vải thông minh. Nghiên cứu của nhóm chuyên gia tại Đại học Công nghệ Nanyang công bố trên tạp chí Advanced Science.
