電池?fù)v碎扔進(jìn)土里，植物照樣能正常生長(zhǎng)。
現(xiàn)在，這樣的“環(huán)保電池”出現(xiàn)了。
科學(xué)家們還成功用它打造出了一個(gè)有機(jī)傳感器電路：完全不含鋰、銅、鈷、鎳的那種。
這項(xiàng)來(lái)自東京大學(xué)和 NTT（日本電信電話株式會(huì)社）的研究成果，已發(fā)表在 Scientific Reports 上。
具體怎么一回事，咱們照例扒一扒論文。
靜電噴涂碳電極
想要電池能環(huán)保，核心就是把其中的有毒金屬替換掉。
因此在正電極材料的選擇上，研究人員們首先想到的就是碳。
不過(guò)，如果采用常見(jiàn)的電池材料碳粉，那么就需要使用氟樹(shù)脂作為粘合劑。而這種樹(shù)脂在被焚燒處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，并不環(huán)保。
那么，有沒(méi)有不需要粘合劑就能用的碳材料呢？
研究人員還真搞出來(lái)了。
他們發(fā)現(xiàn)，石墨基碳可以通過(guò)靜電噴涂的方式直接沉積在有機(jī)單晶薄膜上并形成圖案。
也就是說(shuō)，石墨基碳可以作為 p 型和 n 型有機(jī)薄膜晶體管（OTFT）的有效接觸電極。
這樣一來(lái)，正極材料的問(wèn)題就搞定了。
至于負(fù)極，研究人員采用的是鎂。電介質(zhì)則由乙酸鎂和纖維素組成。
目前，研究人員搞出來(lái)的這款原型電池，能成功點(diǎn)亮 0.1W 的 LED 小燈泡。
為了驗(yàn)證其是否真的環(huán)境友好，研究人員還設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：
準(zhǔn)備三盆土用來(lái)種菜。
1 號(hào)盆混入壓碎的環(huán)保電池，2 號(hào)盆摻進(jìn)壓碎的普通電池，3 號(hào)盆什么都不放。
結(jié)果顯示，東京大學(xué)和 NTT 的環(huán)保電池并沒(méi)有給植物生長(zhǎng)造成什么不良影響，作為對(duì)照，2 號(hào)盆里的菜苗就遭殃了。
這樣的環(huán)保電池有啥用？
在這種新型環(huán)保電池的基礎(chǔ)之上，研究人員還成功構(gòu)建出了一條有機(jī)傳感器電路。
長(zhǎng)這樣：
他們將 10 節(jié)環(huán)保電池串聯(lián)在一起，產(chǎn)生了 1mA 電流，電壓則能在 10V 水平上維持 3 + 小時(shí)。
這條傳感器電路能以每秒 7 比特的速度傳輸 140Hz 的信號(hào)。
研究人員坦言，目前這種電池和傳感器電路還處在概念驗(yàn)證的階段：
對(duì)于傳輸信號(hào)而言，這個(gè)頻率和速度太低了。我們的下一個(gè)目標(biāo)就是改進(jìn)電路，提升頻率和速度。
而如果能夠進(jìn)一步突破，這種電池將緩解靠電池供電的小型、一次型 IoT 設(shè)備給自然環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。
比如用來(lái)提醒患者服藥的藥丸包裝感應(yīng)裝置，氣象浮標(biāo)等。
參考鏈接：
[1]https://spectrum.ieee.org/organic-semiconductors
[2]https://group.ntt/en/newsrelease/2022/10/07/221007a.html
[3]https://www.nature.com/articles/s41598-022-19387-y
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：量子位 （ID：QbitAI），作者：關(guān)注前沿科技
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