由食物制成的可充电食用电池

意大利理工学院的研究人员开发出首款由食物制成的可充电食用电池。它由杏仁、刺山柑和紫菜的化学成分制成。

最近，发表在《先进材料》杂志上的一篇论文描述了一种概念验证型电池。这种电池可用于可食用软体机器人、健康诊断和食品质量监测。

这项研究由意大利米兰IIT中心印刷与分子电子实验室协调员马里奥·凯罗尼及其团队完成。凯罗尼的研究重点是食品及其副产品的电磁特性。

他由此找到了一种将食物的化学特性结合起来，制造新型可食用电子材料的方法。这是首个完全可食用的可充电电池的实例。

所有生物体内都会发生生化氧化还原反应，这启发了研究小组。这种电池单元的工作电压非常低，因此即使被摄入也不会造成任何问题。

它的工作电压为0.65V，可提供48μA的电流，持续约12分钟；或者提供几微安的电流，持续一个多小时。这种功率可以短时间地为低功耗LED等小型电子设备供电。寻找可食用电源是可食用电子产品开发面临的主要挑战。

马里奥·凯罗尼补充道：“未来的潜在用途包括可食用电路和能够监测健康状况的传感器，以及为监测食品储存条件的传感器供电。此外，鉴于这些电池的安全性，它们还可以用于儿童玩具，因为儿童玩具存在较高的误食风险。”

实际上，我们已经在开发容量更大、体积更小的设备。这些开发成果未来还将用于为可食用软机器人提供动力。

该研究的合著者伊万·伊利奇表示： “这种可食用电池对储能领域来说也非常有趣。随着电池需求的飙升，如何制造更安全的电池，不使用有毒材料，是我们面临的一项挑战。”

尽管我们的可食用电池无法为电动汽车提供动力，但它们证明了电池可以用比现有锂离子电池更安全的材料制成。我们相信它们将激励其他科学家为真正可持续的未来制造更安全的电池。

杏仁中含有维生素B2，也称为核黄素，用作阳极。同样，刺山柑含有槲皮素，槲皮素是食品补充剂的成分之一，用作阴极。

电解液为水基，并添加了活性炭以提高导电性。接下来是隔膜，它由紫菜制成，用于防止电池短路。电极封装在蜂蜡中，形成两个食品级金触点。

可食用电子产品是一个不断发展的领域，但它可以对诊断和治疗产生巨大影响。基本上是用于胃肠道疾病以及有效的食物监测。但随着由食物制成的可充电食用电池的出现，该领域更多创新的道路现在似乎变得清晰起来。