Специалисты Итальянского технологического института представили перезаряжаемую батарею, изготовленную полностью из съедобных компонентов. Аккумулятор без следа переваривается в желудке человека. Он может питать электронику для внутренней диагностики, детские игрушки и находиться в составе датчиков слежения за свежестью продуктов при длительном хранении.
Источник изображения: Istituto Italiano di Tecnologia
В журнале Advanced Materials описан прототип устройства, которое работает при безопасном для человека напряжении 0,65 В и обеспечивает ток в 48 мкА в течение 12 минут. Этого времени, например, достаточно для проведения диагностики желудочно-кишечного тракта, после чего батарея будет естественным образом переварена человеком.
«Будущее потенциальное применение варьируется от съедобных схем и датчиков, которые могут контролировать состояние здоровья, до питания датчиков для мониторинга условий хранения продуктов, — сказал ведущий автор исследования Марио Каирони (Mario Caironi), исследователь молекулярной электроники из Итальянского технологического института. — Более того, учитывая уровень безопасности этих батарей, их можно было бы использовать в детских игрушках, где существует высокий риск проглатывания».
Отрицательный электрод или анод аккумулятора изготовлен с использованием такого витамина, как рибофлавин (B2), а для изготовления катода использован другой витамин — кверцетин. Электролит аккумулятора произведён на водной основе. Сепаратором аккумулятора выступает морская водоросль нори, что особенно оценят любители японской кухни и суши в частности.
Для повышения электропроводности в аккумулятор включён активированный уголь. Внешние контакты для передачи тока на электронику сделаны из пчелиного воска с добавлением золота пищевой пробы.
Источник изображения: Advanced Materials
Демонстратор аккумулятора хорошо держал заряд в течение десятков циклов. Заряжать батарею внутри тела, увы, не получится. Прототип был площадью около 1 см2, но учёные уже начали работу над его уменьшением и другими улучшениями, включая повышение ёмкости. Более ёмкие и мощные батареи, например, могут понадобиться для изготовления мягких съедобных роботов. Те, кто проходил процедуры типа эндоскопии, оценят возможную альтернативу глотанию «шланга». Это может быть одна из областей будущего применения съедобного аккумулятора, но могут быть и другие.