“吃”了這口電池，植物竟還能正常生長 | 東京大學&NTT
電池也能無毒無害
魚羊 編譯整理
量子位 | 公眾號 QbitAI
電池搗碎扔進土里，植物照樣能正常生長。
現在，這樣的“環保電池”出現了。
科學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。
這項來自東京大學和NTT（日本電信電話株式會社）的研究成果，已發表在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，會產生有毒氣體，并不環保。
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。
他們發現，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。
至于負極，研究人員采用的是鎂。電介質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境友好，研究人員還設計了這樣一個實驗：
準備三盆土用來種菜。
1號盆混入壓碎的環保電池，2號盆摻進壓碎的普通電池，3號盆什么都不放。
結果顯示，東京大學和NTT的環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。
這樣的環保電池有啥用？
在這種新型環保電池的基礎之上，研究人員還成功構建出了一條有機傳感器電路。
長這樣：
他們將10節環保電池串聯在一起，產生了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設備給自然環境造成的負擔。
比如用來提醒患者服藥的藥丸包裝感應裝置，氣象浮標等。
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
— 完 —
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