Che cos'è una batteria di carta?
Ci sono più di 15 miliardi di batterie in discarica in tutto il mondo, secondo un articolo pubblicato dall'Hamilton Institute. Si stima che circa l'89 percento sia una comune batteria domestica o una varietà alcalina. Ciò pone una varietà di problemi all'ambiente. L'acido della batteria è altamente tossico, i metalli pesanti possono fuoriuscire nella rete idrica e, se inceneriti, i componenti possono causare inquinamento dell'aria.
L'invenzione della batteria di carta è stata salutata come una tecnologia "verde" o ecologica efficiente. La batteria, che è composta fino al 90 percento di cellulosa, non è più spessa di un comune foglio di carta per stampante, con uno spessore di circa 0,025 mm (.00098 pollici). A causa della sua composizione, la batteria di carta è completamente atossica e completamente biodegradabile.
Creata nel 2007 da un gruppo di studenti del Rensselaer Polytechnic Institute di Troy, New York, la batteria di carta è il risultato della carta infusa con nanotubi di carbonio, che consentono alla carta di condurre elettricità. Un nanotubo di carbonio è un piccolo filo a forma di cilindro fatto di carbonio, una sostanza naturale che è la base della maggior parte della vita sul pianeta. L'introduzione di nanotubi di carbonio nella batteria di carta conferisce una proprietà unica. A differenza della maggior parte delle batterie in uso, la batteria di carta può essere attorcigliata, spiegazzata, modellata o contorta in una varietà di forme e non perdere integrità. La flessibilità dei nanotubi consente che si verifichino queste azioni e la batteria sarà altrettanto efficiente, indipendentemente dalla forma in cui è attorcigliata.
La carta è anche infusa di elettroliti sotto forma di sale liquido, che favorisce le proprietà conduttive della batteria. A causa del loro stato altamente conduttivo, le batterie di carta possono funzionare sia come una normale batteria agli ioni di litio che come supercondensatore. Ciò significa che la batteria può immagazzinare e regolare quantità più elevate di elettricità.
Non c'è acqua coinvolta nel processo di creazione della batteria. Per questo motivo, la batteria ha un intervallo di temperatura funzionale da -100 a 300 gradi Fahrenheit (da -73 a 149 gradi Celsius). L'ampia gamma di temperature presenta una vasta gamma di opzioni per l'uso, tra cui ambienti ad alto calore e congelamento in cui le normali batterie potrebbero essere soggette a rotture, scoppi o crepe. Inoltre, data la costruzione unica della batteria, la comunità medica ha un occhio sulla batteria per l'uso nei pacemaker.
Una batteria di carta è realizzata come un dispositivo completamente integrato, a differenza della maggior parte delle batterie alcaline, che contengono diversi componenti. I nanotubi vengono incorporati nella carta al momento della creazione e gli elettroliti vengono immersi nella cellulosa. Ciò significa che tutti i componenti sono collegati tra loro a livello molecolare, offrendo alle batterie di carta un ulteriore livello di durabilità.