Całkowicie jadalną baterię, wystarczającą do zasilania małych urządzeń elektronicznych, zbudowali włoscy naukowcy. Punktem wyjścia tego wynalazku było badanie właściwości elektrycznych produktów żywnościowych oraz możliwości połączenia ich, aby stworzyć nowe, jadalne materiały elektryczne.
Potencjalne zastosowania baterii - jak powiedział koordynator badań Mario Caironi - "obejmują obwody jadalne i czujniki, które mogą monitorować stan zdrowia, po zasilanie czujników do monitorowania warunków przechowywania żywności". - Ponadto, biorąc pod uwagę poziom bezpieczeństwa tych baterii, mogłyby one być stosowane w zabawkach dla dzieci, gdzie istnieje wysokie ryzyko połknięcia - zaznaczył.
- Opracowujemy już urządzenia o większej pojemności i mniejszym rozmiarze. Te rozwiązania zostaną w przyszłości przetestowane również pod kątem zasilania jadalnych miękkich robotów - dodał Caironi.
Witamina B2, wodorosty, złoto jadalne
W swojej pracy naukowcy z Istituto Italiano di Tecnologia w Genui czerpali inspirację z biochemicznych reakcji redoks, jakie zachodzą we wszystkich organizmach żywych. Opracowali baterię, która jako anodę (elektroda, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia) wykorzystuje ryboflawinę, czyli witaminę B2, występującą na przykład w migdałach, zaś jako katodę (elektroda, przez którą z urządzenia wypływa prąd elektryczny) - kwercetynę (suplement diety i składnik obecny na przykład w kaparach).
Do zwiększenia przewodności elektrycznej użyto węgla aktywowanego (powszechny lek dostępny bez recepty), podczas gdy elektrolit był na bazie wody. Separator - potrzebny w każdej baterii, aby uniknąć zwarć - został wykonany z wodorostów nori - takich, jakie można znaleźć w sushi. Następnie elektrody zostały otoczone woskiem pszczelim, z którego wychodzą dwa styki ze złota jadalnego na nośniku z celulozy.
Ogniwo baterii działa przy napięciu 0,65 V - na tyle niskim, że po połknięciu nie powoduje problemów w ludzkim ciele. Może dostarczać prąd o natężeniu 48 mikroapmerów przez 12 minut lub kilka mikroamperów przez ponad godzinę. Jest to wystarczające do zasilania małych urządzeń elektronicznych, takich jak diody LED.
"Wierzymy, że zainspirują innych naukowców do budowania bezpieczniejszych akumulatorów"
Współautor badania Ivan Ilic stwierdził, że "jadalna bateria jest również bardzo interesująca z punktu widzenia grup zajmujących się magazynowaniem energii". - Budowanie bezpieczniejszych akumulatorów bez użycia toksycznych materiałów to wyzwanie, przed którym stoimy w obliczu rosnącego zapotrzebowania na akumulatory. Chociaż nasze jadalne baterie nie zasilają samochodów elektrycznych, są dowodem na to, że można je wytwarzać z bezpieczniejszych materiałów niż obecne akumulatory litowo-jonowe. Wierzymy, że zainspirują innych naukowców do budowania bezpieczniejszych akumulatorów dla prawdziwie zrównoważonej przyszłości - powiedział.
Jak wskazano w komunikacie prasowym włoskiego instytutu, "nadająca się do spożycia elektronika to rozwijająca się w ostatnim czasie dziedzina, która może mieć ogromny wpływ na diagnostykę i leczenie chorób układu pokarmowego oraz monitorowanie jakości żywności. Jednym z najciekawszych wyzwań w rozwoju przyszłych jadalnych systemów elektronicznych jest realizacja jadalnych źródeł zasilania". Badanie zostało opisane na łamach pisma "Advanced Materials".
Źródło: PAP, ITT
Źródło zdjęcia głównego: IIT