Dalla Svizzera la batteria di carta usa e getta che si attiva con l’acqua

Il mondo ha ancora bisogno di pile usa e getta. Per una piccola parte dell’elettronica a bassa potenza, in particolare modo quella monouso, queste batterie offrono, infatti, la soluzione migliore a livello di design. Ma nello stesso tempo è necessario adottare soluzioni che minimizzino il loro impatto sull’ambiente. Soluzioni come la batteria di carta creata nei laboratori svizzeri dell’EMPA. La speciale pila, ideata da Gustav Nyström e dal suo team, è composta tre inchiostri stampati su una striscia di carta rettangolare a formare un cella di un centimetro quadrato.

Nel dettaglio il team ha disperso su tutta la striscia del cloruro di sodio (il sale da cucina), immergendo una delle estremità nella cera. Su uno dei lati della carta ha, quindi, stampato un inchiostro contenente scaglie di grafite, che funge da polo positivo della batteria. Un secondo inchiostro contenente polvere di zinco è stato depositato sul retro per realizzare il polo negativo. Un terzo inchiostro contenente scaglie di grafite e pigmento di carbonio ha, infine, rivestito entrambi i lati.

Aggiungendo una piccola quantità di acqua, i sali all’interno della carta si dissolvono e gli ioni caricati vengono rilasciati, rendendo così l’elettrolita ionicamente conduttivo. Questi ioni attivano la batteria disperdendosi attraverso la carta, provocando l’ossidazione dello zinco nell’inchiostro all’anodo e rilasciando elettroni. 

Come riportato sulla rivista Scientific Reports, la batteria di carta usa e getta dell’EMPA si presterebbe all’alimentazione di piccoli dispositivi elettronici a bassa potenza, come etichette intelligenti, sensori ambientali o diagnostici. Una capacità dimostrata dai test svolti dal gruppo associando le innovative pile ad una sveglia con display a cristalli liquidi. L’analisi delle prestazioni di una batteria ad una sola cella ha rivelato che dopo l’aggiunta di due gocce d’acqua, il dispositivo si è attivato entro 20 secondi. “La particolarità della nostra nuova batteria è che, al contrario di molte batterie metalliche ad aria che utilizzano una lamina metallica che si consuma gradualmente man mano che la batteria si esaurisce, il nostro design consente di aggiungere solo la quantità di zinco all’inchiostro effettivamente necessaria per la specifica applicazione”, ha concluso Nyström.