Η πλήρως βρώσιμη επαναφορτιζόμενη μπαταρία, λειτουργεί στα 0,65 V, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ιατρική, στην παρακολούθηση των συνθηκών αποθήκευσης τροφίμων και σε παιδικά παιχνίδια, με υψηλό κίνδυνο κατάποσης.
Μια ομάδα ερευνητών στο Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας) δημιούργησε μια πλήρως βρώσιμη και επαναφορτιζόμενη μπαταρία, ξεκινώντας από υλικά που συνήθως καταναλώνονται ως μέρος της καθημερινής μας διατροφής. Το proof-of-concept στοιχείο μπαταρίας έχει περιγραφεί σε ένα άρθρο, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Advanced Materials . Οι πιθανές εφαρμογές είναι σε ιατρικές διαγνώσεις, στην παρακολούθηση της ποιότητας των τροφίμων και τη βρώσιμη μαλακή ρομποτική.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από την ομάδα του Mario Caironi, συντονιστή του εργαστηρίου Έντυπης και Μοριακής Ηλεκτρονικής του Κέντρου IIT στο Μιλάνο (Ιταλία). Ο Caironi έχει επικεντρωθεί στη μελέτη των ηλεκτρονικών ιδιοτήτων των τροφίμων και των παραπροϊόντων τους, προκειμένου να τα ενώσει με βρώσιμα υλικά και να δημιουργήσει νέα βρώσιμα ηλεκτρονικά υλικά. Το 2019, ο Caironi κέρδισε μια επιχορήγηση 2 εκατομμυρίων ευρώ από το ERC για το ELFO Project, το οποίο εξερευνά το βρώσιμο ηλεκτρονικό πεδίο.
Τα βρώσιμα ηλεκτρονικά είναι ένα πρόσφατα αναπτυσσόμενο πεδίο που θα μπορούσε να έχει μεγάλο αντίκτυπο στη διάγνωση και θεραπεία παθήσεων του γαστρεντερικού σωλήνα, καθώς και στην παρακολούθηση της ποιότητας των τροφίμων. Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες προκλήσεις στην ανάπτυξη μελλοντικών βρώσιμων ηλεκτρονικών συστημάτων είναι η αξιοποίηση βρώσιμων πηγών ενέργειας.
Η ερευνητική ομάδα του IIT εμπνεύστηκε από τις βιοχημικές αντιδράσεις οξειδοαναγωγής που συμβαίνουν σε όλα τα ζωντανά όντα και ανέπτυξε μια μπαταρία που χρησιμοποιεί ριβοφλαβίνη (βιταμίνη Β2, που βρίσκεται για παράδειγμα στα αμύγδαλα) και κερκετίνη (συμπλήρωμα διατροφής και συστατικό, που υπάρχει στην κάπαρη , μεταξύ άλλων).
Ο ενεργός άνθρακας (ένα ευρέως διαδεδομένο φάρμακο χωρίς ιατρική συνταγή) χρησιμοποιήθηκε για την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, ενώ ο ηλεκτρολύτης ήταν με βάση το νερό. Ο διαχωριστής, που χρειαζόταν σε κάθε μπαταρία για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων, κατασκευάστηκε από φύκια nori, το είδος που υπάρχει στο σούσι. Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόδια εγκλωβίστηκαν σε κερί μέλισσας από το οποίο βγαίνουν δύο χρυσές επαφές ποιότητας τροφίμων (το φύλλο που χρησιμοποιούν οι σεφ ζαχαροπλαστικής) σε ένα στήριγμα που προέρχεται από κυτταρίνη.
Η μπαταρία λειτουργεί στα 0,65 V, μια τάση αρκετά χαμηλή ώστε να μην δημιουργεί προβλήματα στο ανθρώπινο σώμα κατά την κατάποση. Μπορεί να παρέχει ρεύμα 48 μΑ για 12 λεπτά ή μερικά μικροαμπέρ για περισσότερο από μία ώρα, αρκετή για να παρέχει ρεύμα σε μικρές ηλεκτρονικές συσκευές, όπως LED χαμηλής κατανάλωσης, για περιορισμένο χρονικό διάστημα.
Αυτό το παράδειγμα πλήρως βρώσιμης επαναφορτιζόμενης μπαταρίας, το πρώτο που κατασκευάστηκε ποτέ, θα άνοιγε τις πόρτες σε νέες βρώσιμες ηλεκτρονικές εφαρμογές.
«Οι μελλοντικές πιθανές χρήσεις κυμαίνονται από βρώσιμα κυκλώματα και αισθητήρες που μπορούν να παρακολουθούν τις συνθήκες υγείας έως την ενεργοποίηση αισθητήρων για την παρακολούθηση των συνθηκών αποθήκευσης τροφίμων. Επιπλέον, δεδομένου του επιπέδου ασφάλειας αυτών των μπαταριών, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε παιδικά παιχνίδια, όπου υπάρχει υψηλός κίνδυνος κατάποσης. Στην πραγματικότητα, ήδη αναπτύσσουμε συσκευές με μεγαλύτερη χωρητικότητα και μειώνοντας το συνολικό μέγεθος. Αυτές οι εξελίξεις θα δοκιμαστούν στο μέλλον και για την τροφοδοσία βρώσιμων μαλακών ρομπότ», επεσήμανε ο συντονιστής έρευνας Mario Caironi.
Αυτή η βρώσιμη μπαταρία είναι επίσης πολύ ενδιαφέρουσα για την κοινότητα αποθήκευσης ενέργειας. Η κατασκευή ασφαλέστερων μπαταριών, χωρίς τη χρήση τοξικών υλικών, είναι μια πρόκληση που αντιμετωπίζουμε καθώς η ζήτηση μπαταριών αυξάνεται στα ύψη. Αν και οι βρώσιμες μπαταρίες μας δεν τροφοδοτούν ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αποτελούν απόδειξη ότι οι μπαταρίες μπορούν να κατασκευαστούν από ασφαλέστερα υλικά από τις τρέχουσες μπαταρίες ιόντων λιθίου. Πιστεύουμε ότι θα εμπνεύσουν άλλους επιστήμονες να κατασκευάσουν ασφαλέστερες μπαταρίες για ένα πραγματικά βιώσιμο μέλλον », πρόσθεσε ο Ivan Ilic, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Πηγή: Intituto Italiano Di Tecnologia
Ακολουθήστε το Cibum 
