Peneliti Gunakan Ekstrak Buah dan Gel Ionik untuk Baterai Ramah Lingkungan

Liputan6.com, Jakarta - Permintaan akan perangkat sandang (wearable device) terus melonjak, sehingga kebutuhan akan baterai yang bersifat fleksibel dan dapat diregangkan dengan sifat elektrokimia yang sangat baik menjadi semakin mendesak.

Baterai tradisional memiliki keterbatasan dalam memenuhi kebutuhan daya perangkat sandang, dan itu mendorong para ilmuwan untuk mengeksplorasi alternatif yang dapat memenuhi fleksibilitas mekanis sekaligus tetap menjaga kelestarian lingkungan.

Terinspirasi oleh konsep "baterai lemon", di mana lemon berfungsi sebagai media pendukung dan elektrolit untuk menghasilkan voltase, para peneliti telah menemukan solusi baru.

Sekelompok peneliti dari National University of Singapore mengusulkan penggunaan ekstrak buah dan gelatin untuk membuat gel ionik yang sangat sederhana sebagai elektrolit gel yang fleksibel untuk baterai ramah lingkungan ini.

Mereka menerbitkan temuan itu jurnal EcoMat dalam sebuah makalah bertajuk "Fully transient stretchable fruit-based battery as safe and environmentally friendly power source for wearable electronics."

Elektrolit gel biodegradable (dapat terurai secara hayati) ini terjepit di antara substrat ramah lingkungan yang sebagian besar terbuat dari selulosa yang berasal dari biomassa dan elektroda yang terdiri dari logam aktif secara elektrokimia seperti magnesium (Mg) dan molibdenum (Mo).

Logam-logam ini dikenal karena biokompatibilitasnya yang baik dan toksisitasnya yang rendah, menjadikannya kandidat yang ideal untuk membangun perangkat penyimpanan energi yang tidak beracun.

Baterai yang dihasilkan menunjukkan kemampuan mengesankan, dengan kapasitas area setinggi 2,9 μAh cm−2 pada 40 μA cm−2. Itu sesuai dengan kepadatan energi maksimum sekitar 4,0 μW h cm−2 pada kepadatan daya 56 μW cm−2.

Bahkan, hasil itu melampaui baterai fleksibel dan dapat terurai generasi sebelumnya yang kesulitan mencapai kepadatan energi tinggi.

Selain itu, baterai jenis baru ini juga menunjukkan fleksibilitas mekanis yang baik, di mana tahan tekukan hingga sudut 30°, 60°, 90°, dan 120° tanpa mengurangi kapasitasnya.

Sering menemui perkara baterai smartphone bocor? Terus kita harus mengeluarkan uang yang banyak untuk menggantinya? Kita ksih tips gimana menjaga baterai smartphone kamu awet.

2 dari 4 halaman

Kelenturan Baterai

Kelebihan utama baterai ini terletak pada kelenturan baterai, yang dicapai melalui pendekatan kerajinan kirigami tradisional.

Dengan memasukkan pola rumit ke dalam struktur baterai, sekarang baterai dapat meregang hingga regangan hingga 24,6 persen tanpa kehilangan performa elektrokimianya.

Sifat ini membuka banyak sekali kemungkinan untuk aplikasi baterai dalam menyalakan berbagai elektronik, dari dioda pemancar cahaya (LED) hingga jam tangan elektronik, bahkan di bawah berbagai jenis kerusakan mekanis.

Tim telah berhasil mendemonstrasikan degradasi total baterai dari waktu ke waktu ketika direndam dalam larutan yang terdiri dari phosphate-buffered saline (PBS) dan selulase.

Sifat baterai yang dapat terurai secara hayati, dipadukan dengan penggunaan bahan aman dan tidak beracun, memastikan dampak minimal terhadap lingkungan karena perangkat ini dibuang atau terpapar ke alam sekitar.

3 dari 4 halaman

Pembuka jalan menuju masa depan lebih berkelanjutan

Aplikasi potensial dari baterai yang dapat terdegradasi secara hayati ini sangat luas. Perangkat sandang terintegrasi dengan baterai ini mencakup gelang pintar yang ditenagai oleh baterai fleksibel dan dilengkapi dengan sensor piezoresistif untuk pengindraan sentuhan dan denyut.

Selain itu, integrasi baterai dengan elektroda sensor elektromiografi permukaan yang dapat dipakai (surface electromyography, sEMG) membuka jalan untuk memantau aktivitas otot dan sinyal fisiologis lainnya tanpa probe jarum invasif.

Baterai yang dapat diregangkan secara signifikan meningkatkan amplitudo sinyal sEMG, semakin menyederhanakan desain sirkuit dan menjanjikan masa depan yang cerah untuk perangkat perawatan kesehatan yang dapat dikenakan.

Implikasi dari penelitian inovatif ini melampaui perangkat sandang karena menjadi pembuka jalan menuju masa depan lebih berkelanjutan dalam teknologi penyimpanan energi.

Karena permintaan akan perangkat yang dapat dikenakan tumbuh secara eksponensial dalam beberapa dekade mendatang, baterai yang ramah lingkungan dan dapat terurai secara hayati ini mungkin menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan kita, menjadikan teknologi sehari-hari lebih bertanggung jawab dan selaras dengan lingkungan.

4 dari 4 halaman