联合国估计,人们每年丢弃 5000 万吨电子产品。世界卫生组织总干事称之为“电子垃圾海啸”,它会渗出铅和汞等有毒化学物质,这些物质会破坏环境并危害人类。例如,居住在电子垃圾处理设施附近的人患有甲状腺功能障碍、癌症和流产。
仅在美国,人们每年就丢弃30 亿节电池。美国环境保护署建议将它们在指定的设施中回收,因为它们会泄漏有毒化学物质。但对许多人来说,直接扔进垃圾桶更简单。在一项新的研究中,研究人员发明了一种可生物降解的一次性电池,由无毒纸和油墨制成。如果能够推广,这种电池可以为低功耗电子设备提供一种安全的替代品。
科学家们在一平方厘米的纸条中嵌入了盐。在一侧,他们印上锌墨水以形成电池的负极,在另一侧,他们印上石墨墨水以形成正极。研究人员通过连接到纸条的导线(使用防水蜡)连接了一个设备——在这种情况下,是一个小型闹钟。他们在纸条上滴水并溶解盐以将其打开。这会引发化学反应,从锌中释放出电子。含盐液体通过导线将电子输送到石墨。这种电流流,称为电流,为产品供电。
与典型的电池不同,纸电池是用环保材料制成的。纸和锌是可生物降解的,石墨无毒。更重要的是,大多数电池使用高度腐蚀性酸来传导电子,而这种电池仅使用水。
诚然,它不是有史以来最强大的电池。它的电压达到 1.2 伏 (V),接近于产生 1.5 V 的标准 AA 电池。一个小时后,纸干了,电池就失效了。但用户可以像使用多个 AA 电池为设备供电一样,将电池串联起来以提高电压。例如,该团队通过配对两个电池来为闹钟供电,产生 2.4 V 的电力。
这项发明在一次性应用中很有前景。例如,作者在新闻稿中说,它可能为低功耗环境传感器和医疗设备供电。通过在可持续性和能源效率之间取得平衡,该团队希望将电子垃圾海啸转化为更易于管理的波浪。














