Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Drukowana bateria

Recommended Posts

Instytut Fraunhofer informuje o opracowaniu technologii, która pozwala na drukowanie baterii. Urządzenia są niewielkie, lekkie, bardzo tanie i zapewniają wystarczające napięcie, by znaleźć szerokie zastosowanie.

Drukowana bateria waży mniej niż 1 gram, a jej grubość nie przekracza milimetra. Może więc zostać zintegrowana np. z kartą płatniczą. Zapewnia przy tym napięcie rzędu 1,5 wolta, a dzięki dołączaniu kolejnych urządzeń możemy je zwiększać do 6 woltów.

Nowa bateria składa się z cynkowej anody i katody z manganu. Reagują one ze sobą, wytwarzając prąd. To jednak prowadzi do ich stopniowego zużycia, a więc bateria może posłużyć tylko do zasilania przedmiotów, które mają działać przez ograniczony czas.

Co interesujące, baterie można drukować tą samą techniką, która jest używana do tworzenia nadruków na podkoszulkach. Polega ona na przeciskaniu materiału drukującego przez szablon i umieszczanie go na odpowiednim podłożu.

Możliwe jest zatem masowe produkowanie nowych baterii, których cena nie powinna być wyższa niż 10 centów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

no dobra.. brakuje mi info o pojemności baterii... poza tym wygląda mi to na sitodruk... (ciekawe dlaczego nie użyto tej nazwy pisząc artykuł)

może i byłem noga z elektrotechniki... ale skąd ograniczenie tego ile takich urządzeń można spiąć razem w celu podniesienia napięcia? zawsze myślałem ze takie rzeczy można robić praktycznie w nieskończoność...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie sądzę, żeby istniało takie ograniczenie, a wspomniane 6 woltów to zapewne efekt stylu oryginalnego artykułu, a może fakt, że współczesna elektronika jest zasilana właśnie najczęściej podobnym napięciem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Doktor Julian Allwood i doktorant David Leal-Ayala z Univeristy of Cambridge udowodnili, że możliwe jest usunięcie toneru z papieru, który został zadrukowany przez drukarkę laserową. W procesie usuwania papier nie zostaje poważnie uszkodzony, dzięki czemu tę samą kartkę można wykorzystać nawet pięciokrotnie. Niewykluczone, że w niedalekiej przyszłości powstaną urządzenia, które będą potrafiły zarówno drukować jak i czyścić zadrukowany papier.
      „Teraz potrzebujemy kogoś, kto zbuduje prototyp. Dzięki niskoenergetycznym skanerom laserowym i drukarkom laserowym ponowne użycie papieru w biurze może być opłacalne“ - mówi Allwood.
      Niewykluczone, że nowa technika nie tylko przyniesie korzyści finansowe firmom i instytucjom, ale również przyczyni się do ochrony lasów, redukcji zużycia energii i emisji zanieczyszczeń, do których dochodzi w procesie produkcji papieru i jego pozbywania się, czy to w formie spalania, składowania czy recyklingu.
      Naukowcy, dzięki pomocy Bawarskiego Centrum Laserowego, przetestowali 10 różnych konfiguracji laserów. Zmieniano siłę impulsów i czas ich trwania, używając laserów pracujących w ultrafiolecie, podczerwieni i w paśmie widzialnym. Podczas eksperymentów pracowano ze standardowym papierem Canona pokrytym czarnym tuszem z drukarki laserowej HP. Takie materiały i sprzęt są najbardziej rozpowszechnione w biurach na całym świecie.
      Po oczyszczeniu z druku, papier był następnie analizowany przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego, który pozwalał zbadać jego kolor oraz właściwości mechaniczne i chemiczne.
      Wstępne analizy wykazały, że rozpowszechnienie się techniki oczyszczania i ponownego wykorzystywania papieru może o co najmniej połowę obniżyć emisję zanieczyszczeń związaną z produkcją i recyklingiem papieru.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podjęto decyzję o zaprzestaniu drukowania najbardziej prestiżowej encyklopedii świata - Encyclopedia Brtitannica. Wydanie z 2010 roku było ostatnim wydaniem na papierze.
      Encyklopedia uznawana za jedno z największych osiągnięć szkockiego oświecenia ukazała się po raz pierwszy w Edynburgu w 1768 roku. Z czasem kolejne aktualizacje publikowano co dwa lata.
      Teraz encyklopedia będzie dostępna wyłącznie w wersji cyfrowej.
      Na decyzję o zaprzestaniu druku wpłynęły koszty i rozwój internetu. Licząca 32 tomy encyklopedia kosztuje 1400 dolarów. Za roczny dostęp do jej online’owej wersji trzeba zapłacić około 70 USD. Nic zatem dziwnego, że coraz mniej osób kupowało edycję papierową.
      Wydawcy Encyclopedia Britannica są dobrze zaznajomieni z technologiami cyfrowymi. Zaczęli je wykorzystywać w drukarni już w latach 70. ubiegłego wieku. Pierwsza elektroniczna wersja encyklopedii przeznaczona dla użytkowników została przygotowana w 1981 roku na potrzeby subskrybentów LexisNexis. Online’owa wersja ukazuje się od 1994 roku.
      Początkowo encyklopedia była wydawana w Wielkiej Brytanii, a każde kolejne wydanie było poświęcone obecnemu władcy. W tamtych czasach encyklopedia była specjalistycznym wydawnictwem. Jej 9. wydanie, ukazujące się w latach 1827-1901, było pod koniec XIX wieku najbardziej specjalistycznym z wydań. W tym czasie po raz pierwszy redaktorem naczelnym encyklopedii został Anglik. Doradcami ds. naukowych byli m.in. James Clerk Maxwell i Thomas Huxley. Jednak pod koniec XIX wieku encyklopedia stała się przestarzała i przeżywała kłopoty finansowe.
      Kontrolę nad encyklopedią przejęli Amerykanie, którzy wprowadzili marketing bezpośredni i sprzedaż door-to-door. Stopniowo upraszczano i skracano artykuły, by encyklopedia nadawała się na rynek masowy. Dziesiąta edycja encyklopedii (pierwsza pod zarządem Amerykanów) była 9-tomowym suplementem do edycji 9. Kolejne wydania były już pełnymi, nowymi pracami. Z czasem kolejny wydawca encyklopedii wprowadził zasadę aktualizacji haseł. Wcześniej hasła aktualizowano tylko z edycji na edycję, co powodowało, że pozostawały one niezmienione nawet przez 25 lat. Teraz zmieniano je co dwa lata.
      Britannica od samego początku była dedykowana rządzącemu władcy Wielkiej Brytanii. Od 1901 roku, po sprzedaży jej Amerykanom, do dedykacji dodano prezydentów USA. Co ciekawe, gdy zmienił się rozkład sił pomiędzy USA a Wielką Brytanią, zmieniono też kolejność dedykacji. I tak edycja 11. była dedykowana „Jego Wysokości George’owi V, królowi Wielkiej Brytanii, Irlandii, brytyjskich terytoriów zamorskich, cesarzowi Indii oraz Williamowi Howardowi Taftowi, prezydentowi Stanów Zjednoczonych Ameryki“. Natomiast ostatnia 15. edycja papierowej Britanniki dedykowana jest „Barackowi Obamie, prezydentowi Stanów Zjedoczonych Ameryki i Jej Wysokości Królowej Elżbiecie II“.
      Dzięki swojej jakości encyklopedia już od trzeciego wydania cieszyła się olbrzymim poważaniem. Dzięki niej powstała pierwsza encyklopedia wydawana w USA. Dzieło znane jako Dobson’s Encylopaedia było w dużej mierze nielegalną kopią haseł z 3. wydania Britanniki.
      O poważaniu, jakim cieszyła się encyklopedia może świadczyć fakt, że niektórzy poświęcali lata na przeczytanie jej od deski do deski. Jedną z takich osób był szach Persji Fat’h Ali, który przeczytał całą otrzymaną w prezencie 3. edycję, a następnie do swoich tytułów dodał kolejny: „Najpotężniejszy Władca i Mistrz Encyclopedia Britannica“.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z singapurskiego Uniwersytetu Narodowego pracują nad nową membraną, która jest w stanie przechowywać znacznie więcej energii niż nowoczesne baterie litowo-jonowe. Zespół doktora Xie Xian Ninga bada membranę wykonaną z polimeru bazującego na polistyrenie. Membranę zamyka się pomiędzy grafitowymi płytkami. Jej pojemność wynosi 0,2 farada na każdy centymetr kwadratowy. Standardowy kondensator przechowuje obecnie 1 mikrofarad na centymetr kwadratowy.
      Dzięki pracom Singapurczyków mogą znacząco spaść ceny urządzeń do przechowywania energii. Obecnie urządzenie z płynnym elektrolitem kosztuje około 7 dolarów za każdy farad pojemności. Nowe membrany pozwalają przechować farad za 62 centy. Innymi słowy, bateria wykorzystująca singapurską membranę za cenę 1 dolara przechowa 10-20 watogodzin. Baterie litowo-jonowe za taką samą kwotę przechowują 2,5 watogodziny.
      Membrana charakteryzuje się też olbrzymią wytrzymałością. Jest ona w stanie przetrwać 5000-6000 cykli ładowania/rozładowywania. Ładuje się ponadto szybciej niż standardowa bateria.
      W porównaniu z akumulatorami i superkondensatorami te membrany umożliwiają budowanie tanich urządzeń o bardzo prostej architekturze. Co więcej, wydajność membran przewyższa akumulatory i superkondensatory - powiedział doktor Xie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Akumulator opracowany przez Nanotek Instruments ma wszelkie szanse stać się przełomowym urządzeniem na rynku pojazdów elektrycznych. Specjaliści zaprojektowali urządzenie przechowujące energie, która jest w stanie bardzo szybko uwięzić dużą liczbę jonów litu pomiędzy elektrodami, których działania wspomagają duże ilości grafenu. Naładowanie takiego akumulatora, który mógłby napędzać samochody elektryczne, może trwać mniej niż minutę. Urządzenie przyda się również np. do przechowywania energii ze źródeł odnawialnych.
      Wynalazcy nazwali je „surface-mediate cells" (SMCs). Już w tej chwili, mimo, że materiały oraz konstrukcja urządzenia nie zostały zoptymalizowane, charakteryzuje się ono osiągami przewyższającymi zarówno konstrukcje litowo-jonowe jak i superkondensatory. Gęstość mocy urządzenia wynosi 100 kW/kg, jest zatem 100-krotnie większa od baterii litowo-jonowych i 10-krotnie przekracza możliwości superkondensatorów. Im większa zaś jest gęstość mocy, tym szybszy transfer energii, a co za tym idzie - tym krótsze czasy ładowania. Ponadto gęstość energii - czyli ilość energii, którą można przechowywać w danej objętości lub masie - sięga 160 Wh/kg. Jest więc porównywalna z gęstością baterii litowo-jonowych i 30 razy większa od gęstości konwencjonalnych superkondensatorów.
      Jeśli porównamy SMC i baterie litowo-jonowe o tej samej wadze, to napędzany nimi samochód elektryczny będzie mógł przejechać mniej więcej taką samą trasę na pojedynczym ładowaniu. Nasze SMCs, podobnie jak współczesne urządzenia litowo-jonowe, mogą być jeszcze ulepszone pod względem gęstości energii. Jednak SMC mogą być ładowane w ciągu minut (prawdopodobnie w mniej niż minutę), a akumulatory litowo-jonowe wymagają godzin ładowania - mówi Bor Z. Jang, współzałożyciel Nanotek Instruments.
      Nanotek i jego firma-córka, Angstron Materials, która współpracowała przy SMC, specjalizują się w badaniach nad nanometeriałami. Angston to największy na świecie producent płytek nanografenowych (NGP).
      Jak widzimy, SMC łączą zalety baterii i superkondensatorów. Te pierwsze charakteryzują się większą gęstością energetyczną, te drugie - większą gęstością mocy. Nanotek i Angstron stworzyły nową architekturę urządzenia do przechowywania energii, która potencjalnie może zrewolucjonizować przemysł samochodowy.
      Kluczem do sukcesu są anoda i katoda wyposażone w olbrzymie powierzchnie grafenowe. Podczas produkcji naukowcy umieścili na anodzie metaliczny lit (w postaci cząsteczek lub folii). W czasie pierwszego rozładowania, dochodzi do jonizacji litu, w wyniku czego pojawia się znacznie większa liczba jonów niż w urządzeniach litowo-jonowych. W czasie pracy urządzenia jony migrują poprzez płynny elektrolit do katody. Z kolei podczas ładowania, olbrzymia liczba jonów litu szybko przechodzi od katody do anody. Dzięki wielkiej powierzchni obu elektrod możliwe jest szybkie przesyłanie dużych ilości jonów. Dzięki temu, że jony litu przemieszczają się pomiędzy porowatymi powierzchniami elektrod udało się wyeliminować czasochłonny proces interkalacji.
      Naukowcy prowadzili badania z różnymi rodzajami grafenu i mówią, że konieczne są dalsze eksperymenty. Chcą teraz przede wszystkim skupić się na zwiększeniu żywotności swojego urządzenia. Dotychczasowe badania wykazały, że może ono zachować 95% pojemności po 1000 cykli ładowania/rozładowania, a nawet po 2000 cykli nie zauważono, by dochodziło do powstawania zmniejszających pojemność akumulatorów kryształów dendrytycznych.
      Nie widzimy żadnych poważniejszych przeszkód, które mogłyby uniemożliwić komercjalizację technologii SMC. Chociaż grafen jest obecnie drogi, to Angstron Materials pracuje nad technologiami umożliwiającymi jego produkcję na skalę przemysłową. Przewidujemy, że w ciągu najbliższych 1-3 lat jego cena dramatycznie spadnie - mówi Jang.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Rice University powstała miniaturowa bateria litowo-jonowa, a jej twórcy mają nadzieję, że tego typu urządzenia będą w przyszłości zasilały nanoelektronikę. Zespół profesora Pulickela Ajayana zmieścił trzy główne elementy baterii - anodę, katodę i elektrolit - w pojedynczym nanowłóknie.
      Uczeni zaprezentowali dwa projekty swojego wynalazku. Pierwszy to zbudowana z trzech warstwa struktura, w skład której wchodziły niklowo-cynowa anoda, elektrolit z tlenku polietylenu oraz katoda z polianiliny. Ta konstrukcja powstała po to, by udowodnić, że jony litu mogą efektywnie przemieszczać się od anody do elektrolitu i przechodzić następnie do katody podobnej do superkondensatora. Katoda przechowuje energię i pozwala na szybkie ładowanie i rozładowywanie baterii.
      Drugi z projektów to właściwa wspomniana na wstępie bateria w nanowłóknie. Uczeni stworzyli macierz o wielkości liczonej w centymetrach, na której umieścili tysiące nanowłókien. Każde z nich miało około 150 nanometrów szerokości i było miniaturową baterią. Długość każdego z włókien wynosi około 50 mikrometrów.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...