Исследователи из Istituto Italiano di Tecnologia разработали первую в истории перезаряжаемую съедобную батарею, сделанную из продуктов питания. Она создана с использованием химических компонентов миндаля, каперсов и водорослей нори.
Недавно в журнале Advanced Materials Journal была опубликована статья, описывающая экспериментальную версию аккумуляторных элементов. Эти элементы питания могут быть использованы в съедобной мягкой робототехнике, диагностике заболеваний и мониторинге качества пищевых продуктов.
Исследование было проведено Марио Кайрони , координатором лаборатории печатной и молекулярной электроники Центра IIT в Милане, Италия, вместе со своей группой. Кайрони специализируется на изучении электромагнитных свойств пищевых продуктов и продуктов их переработки.
Таким образом, он находит способ объединить химические свойства пищевых продуктов для создания новых съедобных электронных материалов. Это первый в истории пример полностью съедобных перезаряжаемых батарей.
Биохимические окислительно-восстановительные реакции происходят во всех живых существах, и это вдохновило исследовательскую группу. Эта ячейка батареи работает при очень низком напряжении, поэтому она не создает никаких проблем при попадании в организм.
Он работает при напряжении 0.65 В и обеспечивает ток 48 мкА в течение примерно 12 минут или несколько микроампер в течение более часа. Небольшие электронные устройства, такие как маломощные светодиоды, могут питаться от такой мощности в течение ограниченного времени. Поиск съедобных источников энергии является главной задачей в разработке съедобной электроники.
В этом контексте Марио Кайрони добавил: «В будущем потенциальные области применения варьируются от съедобных схем и датчиков, способных отслеживать состояние здоровья, до питания датчиков для контроля условий хранения продуктов питания. Более того, учитывая уровень безопасности этих батарей, их можно использовать в детских игрушках, где существует высокий риск проглатывания».
На самом деле, мы уже разрабатываем устройства с большей емкостью и уменьшаем общий размер. Эти разработки будут опробованы в будущем также для питания съедобных мягких роботов».
Иван Илич , соавтор исследования, сказал: «Эта съедобная батарея также очень интересна для сообщества специалистов по хранению энергии. Создание более безопасных батарей без использования токсичных материалов — это задача, с которой мы сталкиваемся в условиях растущего спроса на батареи».
«Хотя наши съедобные батареи не будут питать электромобили, они являются доказательством того, что батареи могут быть сделаны из более безопасных материалов, чем нынешние литий-ионные батареи. Мы считаем, что они вдохновят других ученых на создание более безопасных батарей для действительно устойчивого будущего».
Витамин B2, также известный как рибофлавин, содержится в миндале и использовался в качестве анода . Аналогично, каперсы содержат кверцетин, ингредиент пищевых добавок, и он использовался в качестве катода.
Читайте также: Почему первая в Финляндии песчаная батарея может изменить правила игры?
В качестве электролита использовался активированный уголь на водной основе для повышения электропроводности. Далее следует сепаратор, предотвращающий короткие замыкания в батареях, изготовленный из водорослей нори. Электроды были заключены в пчелиный воск для получения двух контактов из пищевого золота.
Съедобная электроника — это растущая область, но она может оказать большое влияние на диагностику и лечение. В основном для заболеваний желудочно-кишечного тракта вместе с эффективным контролем пищевых продуктов. Но с перезаряжаемой съедобной батареей, сделанной из пищевых продуктов, дорога к большему количеству инноваций в этой области теперь кажется немного ясной.
Источник: Wiley Online Library
