Экспериментальная съедобная батарейка была разработана итальянскими учеными. Источником вдохновения для этого послужили биохимические окислительно-восстановительные реакции, вырабатывающие энергию в клетках человека и животных.
Съедобная электроника — это развивающаяся область, целью которой является производство перевариваемых организмом человека устройств с использованием только пищевых ингредиентов и добавок. Съедобные электронные устройства будут иметь большое значение не только для контроля состояния желудочно-кишечного тракта, терапии, но и быстрого мониторинга качества продуктов питания. Недавние исследования ученых продемонстрировали возможность использования съедобных схем и датчиков. Но для реализации полностью перевариваемых электронных устройств также требуются и безопасные съедобные источники питания.
Экспериментальная съедобная батарейка была разработана итальянскими учеными. Источником вдохновения для этого послужили биохимические окислительно-восстановительные реакции, вырабатывающие энергию в клетках человека и животных.
Анод батареи состоит из рибофлавина (он же витамин В2), в то время как катод сделан из кверцетина. Оба вещества естественным образом содержатся в различных растениях и продуктах питания. Активированный уголь дополнительно используется для увеличения электропроводности.
Электролит на водной основе, а сепаратор (проницаемая мембрана между анодом и катодом, предотвращающая короткое замыкание) изготовлен из морских водорослей нори, которые обычно используются в суши. Наконец, два контакта из пищевой золотой фольги выступают из-под покрытия из пчелиного воска на аноде и катоде.
После зарядки батарея на 0,65 вольта способна обеспечивать ток в 48 микроампер в течение 12 минут или всего нескольких микроампер в течение одного часа. Хотя это может показаться не таким уж большим, но этого достаточно для питания небольших электронных устройств, таких как, например, маломощных светодиодов.
Потенциальные области применения в будущем варьируются от съедобных схем и датчиков, способных отслеживать состояние здоровья, до электропитания датчиков для контроля условий хранения продуктов. Более того, учитывая уровень безопасности этих батарей, их можно было бы использовать в детских игрушках, где существует высокий риск проглатывания. Ученые уже разрабатывают устройства с большей емкостью и уменьшением общего размера.
Представленный концептуальный подход откроет двери для новых электронных приложений в пищевой промышленности, обеспечивая более безопасную и простую медицинскую диагностику, лечение и новые эффективные способы контроля качества продуктов питания.
Источник: Advanced Materials