Durante más de dos milenios, el papel ha sido un elemento básico de la civilización humana.Pero hoy en día, el uso del papel no se limita a la escritura.También está desempeñando un papel fundamental a la hora de marcar el comienzo de un futuro más verde.

Los dispositivos ligeros y finos basados ​​en papel ayudan a reducir la dependencia de materiales metálicos o plásticos y, al mismo tiempo, son más fáciles de eliminar.De papeldispositivos de diagnósticoque ofrecen una detección económica y rápida de enfermedades infecciosas a baterías y dispositivos de energía que ofrecen una alternativa respetuosa con el medio ambiente parageneración de energía, los científicos están encontrando formas ingeniosas de utilizar este material versátil.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku ha informado sobre una batería de magnesio-aire (Mg-aire) de alto rendimiento basada en papel y activada por agua.Los detalles de su investigación fueronpublicadoen el diarioInterfaces aplicadas RSCel 18 de marzo de 2024.

"Para este dispositivo nos inspiramos en el mecanismo de respiración de las plantas", afirma Hiroshi Yabu, autor correspondiente del estudio."La fotosíntesis es análoga al proceso de carga y descarga de las baterías. Así como las plantas aprovechanenergía solarsintetizar azúcar a partir del agua del suelo ydióxido de carbonoDesde el aire, nuestra batería utiliza magnesio como sustrato para generar energía a partir de oxígeno y agua".

Para fabricar la batería, Yabu y sus colegas unieron una lámina de magnesio sobre papel y agregaron el catalizador catódico y la capa de difusión de gas directamente al otro lado del papel.La batería de papel alcanzó un voltaje de circuito abierto de 1,8 voltios, un voltaje de 1,0 voltiosdensidad de corrientede 100 mA/cm^-2y una potencia máxima de 103 milivatios/cm^-2.

"La batería no sólo demostró resultados de rendimiento impresionantes, sino que funciona sin usarmateriales tóxicos"En su lugar se utilizan cátodos de carbono y un electrocatalizador de pigmentos que han superado rigurosas evaluaciones", añade Yabu.

Los investigadores pusieron a prueba la batería en un sensor de oxímetro de pulso y un sensor GPS, lo que ilustra su versatilidad para dispositivos portátiles.

Más información:Kosuke Ishibashi et al, Batería de papel activada por agua, de alto rendimiento y sin metales raros: una fuente de energía desechable para dispositivos sensores portátiles,Interfaces aplicadas RSC(2024).DOI: 10.1039/D4LF00039K