イタリア工科大学の研究者らは、食品から作られた初の充電式食用電池を開発した。この電池は、アーモンド、ケッパー、海苔の化学成分から作られている。
最近、Advanced Materials Journalに掲載された論文で、概念実証用の電池セルが紹介された。この電池セルは、食用ソフトロボット、健康診断、食品品質モニタリングなどに利用できる可能性がある。
この研究は、イタリア・ミラノにあるIITセンターの印刷・分子エレクトロニクス研究所のコーディネーターであるマリオ・カイローニ氏とその研究グループによって実施された。カイローニ氏は、食品とその副産物の電磁気特性の研究を専門としている。
こうして彼は、食品の化学的性質を利用して、新たな食用電子材料を作り出す方法を見出した。これは、完全に食用可能な充電式電池の史上初の事例である。
生化学的酸化還元反応はすべての生物で起こっており、それが研究グループにインスピレーションを与えました。この電池セルは非常に低い電圧で作動するため、摂取しても問題はありません。
この装置は0.65Vで動作し、約12分間48μAの電流を供給するか、1時間以上数マイクロアンペアの電流を供給することができます。低消費電力LEDなどの小型電子機器は、この程度の電力で限られた時間だけ動作させることができます。食用電子機器の開発において、食用可能な電源を見つけることが最大の課題となっています。
マリオ・カイローニ氏は、この文脈で次のように付け加えた。「将来的な用途としては、健康状態を監視できる食用回路やセンサーから、食品の保管状況を監視するセンサーへの電力供給まで、幅広い可能性が考えられます。さらに、これらの電池は安全性が高いため、誤飲のリスクが高い子供のおもちゃにも使用できるでしょう。」
実際、私たちはすでに容量を大きくし、全体のサイズを縮小したデバイスを開発しています。これらの開発は、将来的には食べられるソフトロボットの動力源としてもテストされる予定です。」
本研究の共著者であるイヴァン・イリッチ氏は、 「この食用電池は、エネルギー貯蔵業界にとっても非常に興味深いものです。電池需要が急増する中で、有害物質を使用せずに、より安全な電池を開発することは、私たちが直面する課題です」と述べています。
当社の食用電池は電気自動車に動力を供給するものではありませんが、現在のリチウムイオン電池よりも安全な材料から電池を製造できることの証明となります。当社は、この電池が他の科学者に刺激を与え、真に持続可能な未来のためにより安全な電池を開発すると信じています。
ビタミンB2（リボフラビンとも呼ばれる）はアーモンドに含まれており、陽極として用いられた。同様に、ケッパーには栄養補助食品の成分であるケルセチンが含まれており、陰極として用いられた。
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電解液は水系で、電気伝導率を高めるために活性炭が使用されました。次に、海苔から作られた電池の短絡を防ぐセパレーターがあります。電極は蜜蝋でカプセル化され、食品グレードの金接点が2つ得られました。
食べられる電子機器は成長分野ですが、診断と治療に大きな影響を与える可能性があります。基本的には、効果的な食物モニタリングとともに、胃腸管疾患に使用されます。しかし、食物から作られた充電式の食べられる電池により、この分野でのさらなる革新への道が少し明確になったようです。
