Una batteria economica con acqua sporca e carta piegata

Una batteria economica con acqua sporca e carta piegata

Piegando opportunamente un foglio di carta e imbevendolo di acqua ricca di microorganismi è possibile generare pochi microwatt grazie alla respirazione batterica, sufficienti ad alimentare un piccolo sensore

di Andrea Bai pubblicata il , alle 09:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Acqua sporca e carta spiegazzata: è quanto basta per poter creare una batteria capace di alimentare un piccolo sensore. Si tratta del progetto di ricerca portato avanti alla Binghamton University di New York dal ricercatore Seokheun Choi e illustrato nella pubblicazione su Nano Energy: il funzionamento della batteria si basa sulla respirazione batterica.

"Nell'acqua sporca si trova molta materia organica. Qualsiasi tipo di materiale organico può essere fonte di microorganismi per il metabolismo batterico" ha precisato Choi, responsabile della ricerca e primo autore della pubblicazione.

I ricercatori hanno opportunamente piegato dei fogli di carta per creare una batteria dalla struttura tridimensionale, dalle dimensioni di uno scatolino di fiammiferi. Il catodo, capace di "respirare" aria, è stato prodotto spruzzando nickel su un lato del foglio, mentre l'anodo è stato stampato con vernici al carbonio e creando una zona idrofila con bordi in cera. Aggiungendo l'acqua addizionata di batteri il dispositvo si apre, massimizzando l'esposizione del catodo all'aria e catalizzando di conseguenza le reazioni ad esso.

Lo sviluppo di questa batteria rappresenta un modo per alimentare un biosensore anch'esso basato su carta, senza dipendere da un dispositivo esterno. Choi sostiene che la batteria sviluppata con questi accorgimenti possa essere capace di generare i microwatt necessari per alimentare un biosensore in un sistema autosufficiente. Un dispositivo di questo tipo potrebbe dimostrarsi particolarmente utile in quelle situazioni a risorse limitate. Anche il suo costo, di appena cinque centesimi di dollari, è irrisorio.

La National Science Foundation ha stanziato un finanziamento di 300 mila dollari su tre anni perché i ricercatori sviluppino ora una batteria commerciale basata su questo concetto. Secondo Choi la prima concretizzazione nel mondo reale di una batteria simile potrà avvenire in tempi abbastanza rapidi. "La carta è economica e biodegradabile e non abbiamo bisogno di siringhe o pompe esterne perché la carta è in grado di assorbire una soluzione per capillarità" ha precisato il ricercatore.

18 Commenti
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Apachi2218 Giugno 2015, 09:10 #1
In questi anni mi è sempre sembrato piatto lo sviluppo di batterie, come le notizie. Tranne per le batterie delle auto che prendono fuoco (parlo di notizie)
devilred18 Giugno 2015, 09:22 #2
se ogni volta che viene fuori un'idiozia (che non porta nessun vantaggio nel mondo normale) nel settore batterie mi regalassero 1 €, oggi sarei miliardario.
AleLinuxBSD18 Giugno 2015, 09:37 #3
Mi piacerebbe più concretezza sull'argomento, anziché annunci con più o meno scarsa probabilità di riuscita ed, in questo caso, limitate potenzialità tecnologiche.
Sostanzialmente, al livello di prodotti disponibili per il mercato di massa, tutto ciò inerente alle batterie è rimasto, essenzialmente, all'età della pietra.
Che si decidessero a darsi una mossa a produrre qualcosa di usabile, in tempi ragionevoli.
djfix1318 Giugno 2015, 10:12 #4
una batteria la si può fare con patate, limoni e moltissime altre fonti chimiche, qui con i batteri si vorrebbe generare un ciclo chiuso per non dover "cambiare" la fonte di alimentazione; lo scopo non è alimentare smartphone o auto ma più precisamente generare un sistema sensore batteria autoalimentante magari a lungo termine (10 anni di vita minimi) che possa essere posizionato in posti remoti o in cui non sia facile accedere; modificando la tipologia di batteri consentire l'installazione anche in posti ostici o pericolosi (a causa di gas tossici o temperature elevate) tipo sylos o canne fumarie industriali, basi sottomarine.

non gli avrebbero mai dato tutti quei soldi se non ci fosse un serio percorso futuro.
bobafetthotmail18 Giugno 2015, 10:40 #5
@Redazione io la butto lì poi fate voi: ma fare un titolo un pochino più attinente all'articolo tipo "batteria a respirazione batterica per sensori IoT a basso costo"? No perchè non è tanto bello chiamare un sistema avanzato che coinvolge anche la biologia (ma dalla realizzazione molto semplice) come questo "batteria di carta e acqua sporca".

Originariamente inviato da: AleLinuxBSD
Sostanzialmente, al livello di prodotti disponibili per il mercato di massa, tutto ciò inerente alle batterie è rimasto, essenzialmente, all'età della pietra.
Tira fuori la batteria di un nokia 3310, confrontala con la batteria rimuovibile di uno smartphone samsung.

Stesse dimensioni, capacità aumentata di ordini di grandezza.

Mi sembra un aumento sostanziale no?
Che si decidessero a darsi una mossa a produrre qualcosa di usabile, in tempi ragionevoli.
Il problema sta nel consumo, quindi fondamentalmente nella testa dei produttori.

Se usassero un pochino la testa a fare un prodotto mobile, ci si durerebbe delle settimane, altro che.

Ma quando metti degli 8-core con schermo quadhd su chassis spessi pochi millimetri (e firmware "ottimizzato" ma anche no), è ovvio che non durano.

Ma è una scelta cosciente dei produttori.

se ogni volta che viene fuori un'idiozia (che non porta nessun vantaggio nel mondo normale) nel settore batterie mi regalassero 1 €, oggi sarei miliardario.
Hai presente l'IoT? Questa batteria serve a quella roba lì. è mondo normale, il futuro prossimo.
sbudellaman18 Giugno 2015, 11:01 #6
sta batteria sarà pure economica ma quel che serve coi cellulari di oggi ed altri aggeggi miniaturizzati (tablet, notebook...) è maggiore densità energetica, che questo affare non mi sembra avere. Alla fine si possono creare batterie pure con patate e limoni, questo non significa che vengano prodotte di conseguenza
Muppolo18 Giugno 2015, 11:32 #7
Hey, ho messo un foglio A4 bagnato da starnuti (per i batteri, ho il raffreddore) piegato a dovere, al posto della batteria del mio Samsung, ma non si accende...
Qualcuno mi può prestare un po' di nickel e un po' di vernice al carbonio?
Epoc_MDM18 Giugno 2015, 11:51 #8
Mi mancano giusto 3 o 4 grammi di palladio per fare un mini reattore ARK. Interessa a qualcuno?
biometallo18 Giugno 2015, 13:21 #9
Originariamente inviato da: djfix13
un sistema sensore batteria autoalimentante magari a lungo termine (10 anni di vita minimi)

Da ignorante che sa a malapena leggere e scrivere ho un obbiezione:
stiamo parlando di carta bagnata e dichiaratamente biodegradabile, dubito possa resistere anche solo qualche mese prima di squagliarsi...

Originariamente inviato da: sbudellaman
sta batteria sarà pure economica ma quel che serve coi cellulari di oggi ed altri aggeggi miniaturizzati (tablet, notebook...)


Nell'articolo originale si parla di non precisati strumenti diagnostici da produrre ed impiegare in aree povere del mondo, non certo di una batteria per il prossimo i-coso.
bobafetthotmail18 Giugno 2015, 13:41 #10
Hm, nell'articolo linkato dice che Choi ha messo in batteria 5 delle sue celle e ha acceso un piccolo led. Era carino da dire anche nell'articolo qui.

Da ignorante che sa a malapena leggere e scrivere ho un obbiezione:
stiamo parlando di carta bagnata e dichiaratamente biodegradabile, dubito possa resistere anche solo qualche mese prima di squagliarsi...
La carta bagnata fa da luogo di coltura (e cibo) per i batteri, ma si trova rinchiusa tra uno strato di nickel e uno di vernice al carbonio, con bordi sigillati dalla cera.

Probabilmente non è subacquea ma non dovrebbe sciogliersi visto che è solo umida.

Originariamente inviato da: sbudellaman
Alla fine si possono creare batterie pure con patate e limoni, questo non significa che vengano prodotte di conseguenza
Probabilmente per via dei costi eccessivi delle patate e dei limoni.

Il ricercatore qui con 5 celle da 5 cent ha acceso un led, farlo con patate e limoni ti costa un patrimonio.

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