Istraživači napravili jestivu punjivu bateriju

Tim istraživača na Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) stvorio je potpuno jestivu bateriju koja se može puniti, izrađenu od materijala koji se inače konzumiraju kao dio naše svakodnevne prehrane. Moguće primjene su u zdravstvenoj dijagnostici, praćenju kvalitete hrane i jestivoj mekoj robotici.

Studiju je realizirala skupina Maria Caironija, koordinatora Laboratorija za tiskanu i molekularnu elektroniku IIT centra. Caironi se usredotočio na proučavanje elektroničkih svojstava hrane i njezinih nusproizvoda, kako bi ih sjedinio s jestivim materijalima i stvorio nove jestive elektroničke materijale.

Jestiva elektronika je rastuće područje koje bi moglo imati veliki utjecaj na dijagnostiku i liječenje bolesti gastrointestinalnog trakta, kao i na praćenje kvalitete hrane. Jedan od najzanimljivijih izazova u razvoju budućih jestivih elektroničkih sustava je realizacija jestivih izvora energije.

Istraživačka skupina IIT-a inspirirala se biokemijskim redoks reakcijama koje se događaju u svim živim bićima i razvila bateriju koja koristi riboflavin (vitamin B2, koji se nalazi primjerice u bademima) kao anodu i kvercetin (dodatak prehrani i sastojak prisutan u kaparima) kao katodu. Za povećanje električne vodljivosti korišten je aktivni ugljen (rašireni lijek koji se izdaje bez recepta), dok je elektrolit bio na bazi vode. Separator, potreban u svakoj bateriji kako bi se izbjegli kratki spojevi, napravljen je od Nori alge, vrste koja se nalazi u sushiju. Zatim su elektrode inkapsulirane u pčelinji vosak iz kojeg izlaze dva zlatna kontakta za hranu (folija koju koriste slastičari) na podlozi dobivenoj od celuloze.

Baterijska ćelija radi na 0,65 V, što je dovoljno nizak napon da ne stvara probleme u ljudskom tijelu kada se proguta. Može osigurati struju od 48 μA tijekom 12 minuta ili nekoliko mikroampera tijekom više od jednog sata, dovoljno za napajanje malih elektroničkih uređaja, poput LED dioda male snage, tijekom ograničenog vremena.

"Buduće potencijalne upotrebe kreću se od jestivih sklopova i senzora koji mogu pratiti zdravstvene uvjete do napajanja senzora za praćenje uvjeta skladištenja hrane. Štoviše, s obzirom na razinu sigurnosti ovih baterija, mogu se koristiti u dječjim igračkama, gdje postoji rizik od gutanja. Zapravo, već razvijamo uređaje s većim kapacitetom i smanjenjem ukupne veličine, istaknuo je koordinator istraživanja Mario Caironi.

Znanstveni rad objavljen u časopisu Advanced Materials možete pronaći na ovoj poveznici.