Innovation

Umweltfreundlich

Batterien aus Papier

Elektronik auf Papierbasis ist flexibel, umweltfreundlich und kostengünstig. Forscher haben sogar Batterien aus Papier entwickelt, bei denen Bakterien die Stromerzeugung übernehmen. Die Papierbatterien werden bereits zuverlässig für reale Anwendungen in Medizin und Umweltschutz genutzt.


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Papier, Bakterien und Speichel zur Stromerzeugung

Die Papierbatterien benötigen nur wenige umweltfreundliche Bauteile: Sie bestehen im Wesentlichen aus Papier mit aufgedruckten Elektroden. Diese werden ergänzt durch besondere Bakterien, die im Rahmen ihres Sto wechsels und bei Kontakt mit Flüssigkeiten Elektronen für ihre eigene  Energieversorgung erzeugen können. Die Elektronen können jedoch auch durch die Zellmembran der Bakterien nach außen dringen. An den aufgedruckten Elektroden erzeugen sie in Verbindung mit Wasser oder Speichel Strom. Das reicht aus, um eine Leuchtdiode oder einen Taschenrechner zu betreiben. Sobald die Bakterien in der Papierbatterie ihre Arbeit getan haben, ist die Batterie leer. Die einzelnen Bestandteile können leicht voneinander getrennt, entsorgt oder recycelt werden.

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PAPIERBATTERIEN FÜR DEN EINSATZ IN MEDIZIN UND UMWELTSCHUTZ

Die Papierbatterien sind bereits zuverlässig im Gesundheitswesen und im Umweltschutz im Einsatz. Das Stichwort heißt Biosensoren. Die Einweg-Biosensoren auf Papierbasis können Gesundheitszustände kostengünstig und einfach diagnostizieren und Schadstoffe in der Umwelt nachweisen. Biosensoren sind im Prinzip Teststreifen, die bei Kontakt mit bestimmten Substanzen ihre Farbe ändern. Um wirklich genau zu sein, benötigen sie eine Stromversorgung. Diese Lücke schließt nun die Papierbatterie. Die Biosensoren können zum Beispiel in unerschlossenen Gebieten oder Entwicklungsländern zur Analyse von Trinkwasser eingesetzt werden und eine kostengünstige Alternative für teure Diagnosegeräte sein.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel besteht für Millionen Menschen, die unter Diabetes leiden. Sie können mit der Papierbatterie auf umweltfreundliche und kostengünstige Weise ihren Blutzuckerspiegel bestimmen. Dafür pikst man sich in den Finger, gibt die Blutprobe auf einen Teststreifen und schiebt diesen in ein Messgerät. Normalerweise kommen in den Blutzucker-Messgeräten Knopfbatterien zum Einsatz. Diese sind auf Dauer teuer und müssen aufwendig entsorgt werden. Die Kombination aus Papierbatterie und Teststreifen schafft ein komplett neues System. – ae