Onderzoekers van Istituto Italiano di Tecnologia hebben de allereerste oplaadbare eetbare batterij ontwikkeld die is gemaakt van voedsel. Deze is gemaakt met de chemische componenten van amandelen, kappertjes en nori-zeewier.
Onlangs is er een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials waarin een proof-of-concept batterijcel wordt beschreven. Deze batterijcel kan worden gebruikt in eetbare zachte robotica, medische diagnostiek en kwaliteitscontrole van voedsel.
Het onderzoek werd uitgevoerd door Mario Caironi , coördinator van het laboratorium voor gedrukte en moleculaire elektronica van het IIT Center in Milaan, Italië, samen met zijn onderzoeksgroep. Caironi richt zich op de studie van elektromagnetische eigenschappen van voedsel en voedselbijproducten.
Op deze manier vindt hij een manier om de chemische eigenschappen van voedsel te combineren voor het creëren van nieuwe eetbare elektronische materialen. Dit is het allereerste voorbeeld van volledig eetbare oplaadbare batterijen.
De biochemische redoxreacties vinden plaats in alle levende wezens en dat inspireerde de onderzoeksgroep. Deze batterijcel werkt op een zeer lage spanning, zodat deze geen problemen oplevert bij inname.
Het werkt op 0.65 V en levert een stroom van 48 µA gedurende ongeveer 12 minuten, of een paar microampère gedurende meer dan een uur. Kleine elektronische apparaten zoals energiezuinige LED's kunnen met deze hoeveelheid stroom gedurende een beperkte tijd van stroom worden voorzien. Het vinden van eetbare stroombronnen is de grootste uitdaging bij de ontwikkeling van eetbare elektronica.
Mario Caironi voegde in dit verband toe: "Toekomstige potentiële toepassingen variëren van eetbare circuits en sensoren die de gezondheidstoestand kunnen monitoren tot het voeden van sensoren voor het bewaken van de bewaarcondities van voedsel. Bovendien zouden deze batterijen, gezien hun hoge veiligheidsniveau, gebruikt kunnen worden in kinderspeelgoed, waar een groot risico bestaat op inslikken."
Eigenlijk ontwikkelen we al apparaten met een grotere capaciteit en een kleiner totaalformaat. Deze ontwikkelingen worden in de toekomst ook getest voor het aandrijven van eetbare zachte robots.â€
Ivan Ilic , mede-auteur van de studie, zei: "Deze eetbare batterij is ook zeer interessant voor de energieopslagsector. Het ontwikkelen van veiligere batterijen, zonder gebruik van giftige materialen, is een uitdaging waar we voor staan nu de vraag naar batterijen enorm toeneemt."
Hoewel onze eetbare batterijen geen elektrische auto's van stroom zullen voorzien, bewijzen ze dat batterijen gemaakt kunnen worden van veiligere materialen dan huidige Li-ion batterijen. Wij geloven dat ze andere wetenschappers zullen inspireren om veiligere batterijen te bouwen voor een echt duurzame toekomst.â€
Vitamine B2, ook bekend als riboflavine, is aanwezig in amandelen en diende als anode . Op dezelfde manier bevatten kappertjes quercetine, een ingrediënt in voedingssupplementen, en werd dit gebruikt als kathode.
Lees ook: Waarom de eerste zandbatterij die in Finland is geïnstalleerd een gamechanger kan zijn?
Hoewel de elektrolyt op waterbasis was, werd actieve kool gebruikt om de elektrische geleidbaarheid te verhogen. Vervolgens komt de separator die kortsluiting in de batterijen voorkomt; deze is gemaakt van nori-zeewier. De elektroden werden ingekapseld in bijenwas om twee voedselveilige gouden contacten te verkrijgen.
Eetbare elektronica is een groeiend veld, maar het kan een grote impact hebben op diagnose en behandeling. In principe voor ziekten van het maag-darmkanaal, samen met effectieve voedselbewaking. Maar met een oplaadbare eetbare batterij gemaakt van voedsel, lijkt de weg naar meer innovaties op dit gebied nu een beetje duidelijk.
Bron: Wiley Online Library
