Электронные устройства, состоящие из легкоусвояемых материалов, которые разрушаются в организме в течение нескольких дней, могут точечно доставлять лекарства в ткани и измерять процесс поглощения. Они могут отслеживать симптомы желудочно-кишечных расстройств и состояние микробиомы кишечника, а также позволят врачам удаленно наблюдать за внутренним здоровьем пациентов.
При этом «съедобная электроника» развивается не так быстро. Главная проблема — в материалах. Различные элементы, содержащиеся в обычной электронике — марганец, магний, кремний и медь — могут потребляться человеком в очень небольших объемах без вреда для здоровья.
Ученые рассматривают возможность использования биоразлагаемых полимеров, таких как фиброин шелка, гороховый белок, яблочный экстракт и карамелизированный сахар, в качестве субстратов для содержания электронных материалов. Кроме того, золото и серебро, которые инертны и уже разрешены в качестве пищевых добавок, могут использоваться как проводники.
Поиск материалов для изготовления съедобных полупроводников требует уже больше усилий. Полупроводники отвечают за перенос заряда, излучение света и преобразование фотона в заряд. ДНК, а также некоторые белки, пигменты и красители изучаются и рассматриваются как кандидаты для использования их в качестве полупроводников. Рассматривается и кремний, но только в незначительных количествах.
Помимо создания безопасной «съедобной электроники», нужно найти способы ее питания. Ррабочим вариантом могут быть микроскопические литиевые батареи, но для этого нужно найти нетоксичные химические вещества для электродов. Потенциально подходящий прототип батареи для «съедобной электроники» разработан с катодом из меланина (пигмента, окрашивающего волосы и кожу) и анода из оксида марганца.
Еще одно перспективное решение: отказ от батарей в пользу создания «съедобной электроники», которая собирает химическую энергию пищи в желудке или кинетическую энергию, производимую самими движениями желудочно-кишечной системы. Инженеры уже создали прототипы наногенераторов, но пока они либо не производят достаточно энергии, либо не могут функционировать внутри тела.
Еще один принципиальный момент: «съедобная электроника» должна синхронизироваться с внешними устройствами для передачи информации. «Несъедобные» проглатываемые датчики и имплантаты уже способны на это с помощью радиочастотных (РЧ) систем, но полностью «съедобных» РЧ-систем пока не существует.