Пищевая электроника – молодая и очень перспективная область, разработки в которой могут быть полезны для мониторинга качества продуктов или для диагностики и лечения заболеваний ЖКТ. Сотрудники Итальянского технологического института в Милане создали полностью съедобную аккумуляторную батарею, сообщает techXplore.
Ученые черпали вдохновение из природы, точнее из биохимических окислительно-восстановительных реакций, происходящих во всех живых существах. В итоге они разработала батарею, в которой в качестве анода используется рибофлавин (витамин В2, содержащийся, например, в миндале), а в качестве катода – кверцетин (ингредиент, присутствующий в остром перце и каперсах). Для увеличения электропроводности они применили активированный уголь, электролит в батарее на водной основе, а сепаратор, предотвращающий короткое замыкание, изготовили из нори – морских водорослей, которые используются в суши. Электроды инкапсулированы в пчелиный воск, контакты сделаны из пищевого золота, используемого кондитерами, а подложка – из целлюлозы.
Аккумулятор работает при напряжении 0,65 В – достаточно низком, чтобы не представлять собой опасности при попадании в человеческий организм. Он может обеспечивать ток 48 мкА в течение 12 минут или же в несколько микроампер в течение часа и может питать небольшие электронные устройства.
Изобретение можно применять в датчиках, которые контролируют состояние здоровья, датчиках контроля условий хранения продуктов и даже в детских игрушках, где существует высокий риск проглатывания, а в будущем – и для питания съедобных мягких роботов. Вообще же съедобные батареи – очень актуальная тема в эпоху перехода к зеленой энергетике. Спрос на аккумуляторы растет, а вместе с ним растет необходимость поиска нетоксичных материалов для их изготовления. «Хотя наши съедобные батареи не будут питать электромобили, они являются доказательством того, что аккумуляторы могут быть изготовлены из более безопасных материалов, чем современные литий-ионные. Мы верим, что они вдохновят других ученых на создание более безопасных аккумуляторов для действительно устойчивого будущего», – говорят авторы изобретения.
Прототип описан в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials.