Des chercheurs de l'Institut italien de technologie ont développé la toute première batterie alimentaire rechargeable à base d'aliments. Elle est fabriquée à partir de composants chimiques d'amandes, de câpres et d'algues nori.
Un article récemment paru dans la revue Advanced Materials Journal décrit un prototype de cellule de batterie. Cette cellule pourrait être utilisée en robotique souple comestible, en diagnostic médical et pour le contrôle de la qualité des aliments.
L'étude a été menée par Mario Caironi , coordinateur du laboratoire d'électronique imprimée et moléculaire du Centre IIT de Milan, en Italie, et son équipe. Les travaux de Caironi portent sur l'étude des propriétés électromagnétiques des aliments et de leurs sous-produits.
Il parvient ainsi à exploiter les propriétés chimiques des aliments pour créer de nouveaux matériaux électroniques comestibles. Il s'agit du tout premier exemple de batteries rechargeables entièrement comestibles.
Les réactions biochimiques d'oxydoréduction se produisent chez tous les êtres vivants, ce qui a inspiré le groupe de recherche. Cette cellule de batterie fonctionne à très basse tension, ce qui évite tout problème en cas d'ingestion.
Il fonctionne à 0.65 V et fournit un courant de 48 µA pendant environ 12 minutes, ou quelques microampères pendant plus d'une heure. De petits dispositifs électroniques, comme des LED basse consommation, peuvent être alimentés pendant une durée limitée avec cette faible puissance. La découverte de sources d'énergie comestibles constitue le principal défi du développement de l'électronique ingérée.
Mario Caironi a ajouté à ce sujet : « Les applications potentielles futures vont des circuits et capteurs comestibles permettant de surveiller l’état de santé à l’alimentation de capteurs pour le contrôle des conditions de stockage des aliments. De plus, compte tenu du niveau de sécurité de ces piles, elles pourraient être utilisées dans les jouets pour enfants, où le risque d’ingestion est élevé. »
En fait, nous développons déjà des appareils de plus grande capacité et de plus petite taille. Ces développements seront également testés à l'avenir pour alimenter des robots souples comestibles.
Ivan Ilic , co-auteur de l'étude, a déclaré : « Cette batterie comestible est également très intéressante pour la communauté du stockage d'énergie. Concevoir des batteries plus sûres, sans utiliser de matériaux toxiques, est un défi auquel nous sommes confrontés face à l'explosion de la demande en batteries. »
Même si nos batteries alimentaires ne permettront pas d'alimenter les voitures électriques, elles prouvent qu'il est possible de fabriquer des batteries à partir de matériaux plus sûrs que les batteries Li-ion actuelles. Nous sommes convaincus qu'elles inspireront d'autres scientifiques à concevoir des batteries plus sûres pour un avenir véritablement durable.
La vitamine B2, également appelée riboflavine, est présente dans les amandes et sert d'anode . De même, les câpres contiennent de la quercétine, un ingrédient des compléments alimentaires, qui est utilisée comme cathode.
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L'électrolyte étant à base d'eau, du charbon actif a été utilisé pour améliorer la conductivité électrique. Vient ensuite le séparateur, qui évite les courts-circuits dans les batteries fabriquées à partir d'algues nori. Les électrodes ont été encapsulées dans de la cire d'abeille pour obtenir deux contacts en or de qualité alimentaire.
L'électronique comestible est un domaine en pleine expansion, mais elle peut avoir un impact considérable sur le diagnostic et le traitement, notamment pour les maladies gastro-intestinales et la surveillance efficace de l'alimentation. Mais avec une batterie comestible rechargeable fabriquée à partir d'aliments, la voie vers de nouvelles innovations dans ce domaine semble désormais plus claire.
Source : Bibliothèque en ligne Wiley
