కొత్త రకం కాగితం సూపర్ కెపాసిటర్స్ వంటి శక్తిని నిల్వ చేయగల గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. దీనిని స్వీడన్లోని లింకోపింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఆర్గానిక్ ఎలక్ట్రానిక్స్లోని ప్రయోగశాలలో పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేశారు మరియు వారు చెప్పినట్లుగా, పునరుత్పాదక శక్తిలో కాగితం కొత్త అధ్యాయాన్ని తెరిచే అవకాశం ఉంది.
"ఎనర్జీ పేపర్" అని పిలవబడేది సెల్యులోజ్ ఫైబర్స్ నుండి తయారైంది, ఇవి 20 నానోమీటర్ల వ్యాసం కలిగిన ఫైబర్లుగా మారే వరకు అధిక పీడన నీటికి గురవుతాయి. అప్పుడు ఈ ఫైబర్స్ ఎలక్ట్రికల్ చార్జ్డ్ పాలిమర్తో పూత పూయబడ్డాయి, తరువాత అవి షీట్లోకి ఆకారంలో ఉన్నాయి.
పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల యొక్క విస్తృత ఉపయోగం సంవత్సరానికి సమయం మరియు గాలులు, ఎండ లేదా మేఘావృతం ఎలా ఉన్నా, ఇంధన నిల్వ యొక్క కొత్త పద్ధతులు అవసరమయ్యే ప్రపంచంలో ఇది కొత్త అవసరమైన ఉత్పత్తి.
ప్రతి షీట్, 15 సెంటీమీటర్ల వ్యాసం మరియు అనేక మిల్లీమీటర్ల మందంతో కొలుస్తుంది, మార్కెట్లో ప్రస్తుత సూపర్ కెపాసిటర్ల వలె ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది. మెటీరియల్ను వందల సార్లు ఛార్జ్ చేయవచ్చు మరియు ప్రతి ఛార్జ్ కొద్ది సెకన్ల సమయం పడుతుంది.
సెల్యులోజ్ ఫైబర్స్ నీటి ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు, వాటికి విద్యుత్ చార్జ్డ్ పాలిమర్ (PEDOT: PSS) కలుపుతారు, సజల ద్రావణం రూపంలో కూడా. అప్పుడు పాలిమర్ ఫైబర్స్ చుట్టూ సన్నని ఫిల్మ్ను ఏర్పరుస్తుంది.
"పూత ఫైబర్స్ ఒకదానితో ఒకటి ముడిపడివున్నాయి, వాటి మధ్య అంతరాలలో ఉన్న ద్రవం ఎలక్ట్రోలైట్గా పనిచేస్తుంది" అని ఇతర పరిశోధకులతో ప్రయోగాలు చేసిన డాక్టరల్ విద్యార్థి జెస్పెర్ ఎడ్బర్గ్ వివరించారు.
“కెపాసిటర్లుగా పనిచేసే సన్నని సినిమాలు కొంతకాలంగా ఉన్నాయి. సేంద్రీయ ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రొఫెసర్ మరియు పరిశోధనా వ్యాసం యొక్క సహ రచయిత జేవియర్ క్రిస్పిన్ వివరించాడు.
కాగితం జలనిరోధితమైనది మరియు ప్రమాదకర రసాయనాలు లేదా పదార్థాలను ఉపయోగించకుండా సృష్టించబడింది.
ఎనర్జీ పేపర్ పదార్థం ప్లాస్టిక్ పేపర్ లాగా కనిపిస్తుంది. పరిశోధకులు ఆనందించాలని నిర్ణయించుకున్నారు మరియు ఓరిగామి యొక్క ఒక షీట్ నుండి హంసను తయారు చేశారు, ఇది యాదృచ్ఛికంగా, పదార్థం యొక్క బలం గురించి ఒక ఆలోచన ఇచ్చింది.
వారి శక్తి కాగితాన్ని మరింత అభివృద్ధి చేయడానికి, పరిశోధకులు రాయల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ KTH, స్వీడిష్ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఇన్వెంటియా, డానిష్ టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ మరియు కెంటుకీ విశ్వవిద్యాలయాలతో జతకట్టారు.
ఎనర్జీ పేపర్ ఇప్పుడు నాలుగు ప్రపంచ రికార్డులను బద్దలుకొట్టింది: సేంద్రీయ ఎలక్ట్రానిక్స్లో అత్యధిక ఛార్జ్ మరియు సామర్థ్యం, సేంద్రీయ కండక్టర్లో అత్యధికంగా కొలిచిన విద్యుత్తు, అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లను ఏకకాలంలో నిర్వహించే అత్యధిక శక్తి మరియు ట్రాన్సిస్టర్లో అత్యధిక క్రియాశీల ఇంటర్ఎలెక్ట్రోడ్ వాహకత.
అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు అడ్వాన్స్డ్ సైన్స్ పత్రికలో ప్రచురించబడ్డాయి.
తర్వాత ఏంటి? శక్తి కాగితం యొక్క భారీ ఉత్పత్తికి ఒక పద్ధతిని సృష్టించడం. పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేసే ఉత్పాదక సదుపాయాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి పరిశోధకులు ఇప్పుడే నిధులు పొందారు.
వ్యాఖ్యానించడానికి మీరు లాగిన్ అవ్వాలి.
కాగితం బ్యాటరీ ఎలా పనిచేస్తుంది?
బ్యాక్టీరియా శక్తిని ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు ఉత్పత్తి అయ్యే ఎలక్ట్రాన్లు కణ త్వచం గుండా వెళతాయి. ఫలిత శక్తిని బాహ్య ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
కాగితపు బ్యాటరీని సక్రియం చేయడానికి శాస్త్రవేత్తలు నీరు లేదా ఇతర నీటి ఆధారిత ద్రవాన్ని ఉపయోగించారు. ద్రవ మాధ్యమంలో ఒకసారి, బ్యాక్టీరియా చురుకుగా మారి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయటం ప్రారంభిస్తుంది, ఇది ఆహారం కోసం సరిపోతుంది, ఉదాహరణకు, డిజిటల్ కాలిక్యులేటర్.
ప్రయోగాల్లో భాగంగా, “బ్యాక్టీరియా” శక్తి పరికరం పనితీరుపై ఆక్సిజన్ ప్రభావం వెల్లడైంది. ఆక్సిజన్ సులభంగా కాగితం గుండా వెళుతుంది మరియు బ్యాక్టీరియా ఉత్పత్తి చేసే ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండవచ్చు. నిజమే, ఆక్సిజన్ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని కొద్దిగా తగ్గిస్తుంది, కానీ ఈ ప్రభావం తక్కువగా ఉంటుంది.
కాగితం బ్యాటరీ పునర్వినియోగపరచలేని ఉత్పత్తి. ప్రస్తుతానికి, ఒక నమూనా సృష్టించబడింది, దీని షెల్ఫ్ జీవితం సుమారు నాలుగు నెలలు. శాస్త్రవేత్తలు సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి మరియు ఎక్కువ నిల్వ వ్యవధిని నిర్ధారించడానికి పరిస్థితులపై పని చేస్తూనే ఉన్నారు.
చాలా ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల కోసం, కాగితం బ్యాటరీల శక్తిని కూడా సుమారు 1000 రెట్లు పెంచాల్సిన అవసరం ఉంది. సమాంతరంగా అనేక కాగిత శక్తి వనరులను పేర్చడం మరియు కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.
ఇంతలో, ఆవిష్కర్తలు ఇప్పటికే పేటెంట్ దరఖాస్తును దాఖలు చేశారు మరియు ఉత్పత్తిని వాణిజ్యీకరించడానికి పెట్టుబడిదారుల కోసం వెతుకుతున్నారు.
కాగితం విద్యుత్ సరఫరా అవసరం
శక్తి వనరులు పరిమితం అయిన ప్రపంచంలోని మారుమూల ప్రాంతాల్లో, రోజువారీ వస్తువులు - ఎలక్ట్రికల్ అవుట్లెట్లు మరియు బ్యాటరీలు - వినియోగదారులకు విలాసవంతమైనవి.
అటువంటి ప్రాంతాల్లోని ఆరోగ్య సంరక్షణ కార్మికులకు తరచుగా విద్యుత్ విశ్లేషణ పరికరాలకు విద్యుత్ ఉండదు. అదే సమయంలో, క్లాసిక్ బ్యాటరీలు తరచుగా అందుబాటులో లేవు లేదా చాలా ఖరీదైనవి.
అటువంటి ప్రాంతాల కోసం కొత్త విద్యుత్ వనరులు అత్యవసరంగా అవసరమవుతాయి - చవకైన మరియు పోర్టబుల్. బ్యాక్టీరియాకు ఆజ్యం పోసిన కొత్త రకం బ్యాటరీ - కాగితం యొక్క ఆవిష్కరణ ఇప్పటికే ఉన్న సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఒక ఎంపిక.
పేపర్ ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది, బయోసెన్సర్ల ఉత్పత్తికి ఒక పదార్థంగా పనిచేస్తుంది. ఇది చవకైన, పునర్వినియోగపరచలేని, ఆచరణాత్మక పదార్థం, ఇది పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
వాణిజ్య క్లాసిక్ బ్యాటరీలు చాలా శక్తితో కూడుకున్నవి మరియు ఖరీదైనవి. ఈ రకమైన విద్యుత్ వనరును కాగితం ఉపరితలంగా విలీనం చేయలేము. అందువల్ల, ఉత్తమ పరిష్కారం బయో బ్యాటరీ.