Forscher des Istituto Italiano di Tecnologia haben die erste wiederaufladbare essbare Batterie aus Lebensmitteln entwickelt. Sie besteht aus den chemischen Bestandteilen von Mandeln, Kapern und Nori-Algen.
Kürzlich wurde im Advanced Materials Journal ein Artikel veröffentlicht, der einen Proof of Concept für Batteriezellen beschreibt. Diese Batteriezelle kann Verwendung in essbarer Softrobotik und Gesundheitsdiagnostikund Überwachung der Lebensmittelqualität.
Die Studie wurde durchgeführt von Mario Caironi, Koordinator des Labors für Gedruckte und Molekulare Elektronik des IIT-Zentrum in Mailand, Italien Caironi konzentriert sich zusammen mit seiner Gruppe auf die Untersuchung der elektromagnetischen Eigenschaften von Lebensmitteln und deren Nebenprodukten.
Auf diese Weise findet er einen Weg, die chemischen Eigenschaften von Lebensmitteln zu kombinieren, um neue essbare elektronische Materialien zu schaffen. Dies ist das erste Beispiel für vollständig essbare wiederaufladbare Batterien.
Die biochemischen Redoxreaktionen finden in allen Lebewesen statt und haben die Forschungsgruppe inspiriert. Diese Batteriezelle arbeitet mit einer sehr niedrigen Spannung, sodass sie bei Einnahme keine Probleme verursacht.
It arbeitet bei 0.65 V und liefert einen Strom von 48 μA für etwa 12 Minuten oder einige Mikroampere für mehr als eine Stunde. Kleine elektronische Geräte wie Low-Power-LEDs können mit dieser Leistung für eine begrenzte Zeit betrieben werden. Um essbare Werkzeuge Die größte Herausforderung bei der Entwicklung essbarer Elektronik besteht darin, die Rohstoffquellen zu nutzen.
Mario Caironi fügte in diesem Zusammenhang hinzu: „Zukünftige Einsatzmöglichkeiten reichen von essbaren Schaltkreisen und Sensoren zur Gesundheitsüberwachung bis hin zur Stromversorgung von Sensoren zur Überwachung der Lagerbedingungen von Lebensmitteln. Aufgrund ihrer hohen Sicherheit könnten diese Batterien zudem in Kinderspielzeug eingesetzt werden, bei dem ein hohes Risiko der Verschluckung besteht.“
Tatsächlich entwickeln wir bereits Geräte mit größerer Kapazität und kleinerer Gesamtgröße. Diese Entwicklungen werden in Zukunft auch zur Stromversorgung essbarer Softroboter getestet.“
Iwan Iljitsch, Co-Autor der Studie, sagte: „Diese essbare Batterie ist auch für die Energiespeicher-Community sehr interessant. Der Bau sichererer Batterien ohne den Einsatz giftiger Materialien ist eine Herausforderung, vor der wir stehen, da die Nachfrage nach Batterien stark ansteigt.“
Unsere essbaren Batterien werden zwar keine Elektroautos antreiben, sind aber ein Beweis dafür, dass Batterien aus sichereren Materialien als die aktuellen Lithium-Ionen-Batterien hergestellt werden können. Wir glauben, dass sie andere Wissenschaftler dazu inspirieren werden, sicherere Batterien für eine wirklich nachhaltige Zukunft zu entwickeln.“
Vitamin B2, auch bekannt als Riboflavin, ist in Mandeln vorhanden und diente als Anode. Ebenso enthalten Kapern Quercetin, einen Bestandteil von Nahrungsergänzungsmitteln, und wurden als Kathode verwendet.
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Während der Elektrolyt wasserbasiert war, wurde Aktivkohle verwendet, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Als nächstes kommt der Separator, der Kurzschlüsse in Batterien verhindert, die aus Nori-Algen hergestellt wurden. Elektroden wurden in Bienenwachs eingekapselt, um Ableitung von 2 lebensmittelechten Goldkontakten.
Essbare Elektronik ist ein wachsendes Feld und kann einen großen Einfluss auf Diagnose und Behandlung haben. Vor allem bei Magen-Darm-Erkrankungen und zur effektiven Lebensmittelüberwachung. Mit einer wiederaufladbaren, essbaren Batterie aus Lebensmitteln scheint der Weg für weitere Innovationen in diesem Bereich nun frei.
Quelle: Wiley Online Bibliothek
