電池?fù)v碎扔進土里，植物照樣能正常生長。
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有機傳感器電路：完全不含鋰、銅、鈷、鎳的那種。
這項來自東京大學(xué)和 NTT（日本電信電話株式會社）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，如果采用常見的電池材料碳粉，那么就需要使用氟樹脂作為粘合劑。而這種樹脂在被焚燒處理時，會產(chǎn)生有毒氣體，并不環(huán)保。
那么，有沒有不需要粘合劑就能用的碳材料呢？
研究人員還真搞出來了。
他們發(fā)現(xiàn)，石墨基碳可以通過靜電噴涂的方式直接沉積在有機單晶薄膜上并形成圖案。
也就是說，石墨基碳可以作為 p 型和 n 型有機薄膜晶體管（OTFT）的有效接觸電極。
這樣一來，正極材料的問題就搞定了。
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，研究人員搞出來的這款原型電池，能成功點亮 0.1W 的 LED 小燈泡。
為了驗證其是否真的環(huán)境友好，研究人員還設(shè)計了這樣一個實驗：
準(zhǔn)備三盆土用來種菜。
1 號盆混入壓碎的環(huán)保電池，2 號盆摻進壓碎的普通電池，3 號盆什么都不放。
結(jié)果顯示，東京大學(xué)和 NTT 的環(huán)保電池并沒有給植物生長造成什么不良影響，作為對照，2 號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)建出了一條有機傳感器電路。
長這樣：
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。
這條傳感器電路能以每秒 7 比特的速度傳輸 140Hz 的信號。
研究人員坦言，目前這種電池和傳感器電路還處在概念驗證的階段：
對于傳輸信號而言，這個頻率和速度太低了。我們的下一個目標(biāo)就是改進電路，提升頻率和速度。
而如果能夠進一步突破，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
本文來自微信公眾號：量子位 （ID：QbitAI），作者：關(guān)注前沿科技
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