Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ha creato una batteria completamente commestibile e ricaricabile a partire da materiali che normalmente consumiamo nella nostra dieta quotidiana. La prova del concetto per lo stack è descritta in un articolo pubblicato di recente sulla rivista Advanced Materials. Le potenziali applicazioni sono la diagnostica sanitaria, il controllo della qualità degli alimenti e la robotica morbida commestibile.
I ricercatori creano la prima batteria ricaricabile commestibile
L’elettronica commestibile è un campo in espansione che potrebbe avere un impatto importante sulla diagnosi e sul trattamento delle malattie del tratto gastrointestinale, nonché sul controllo della qualità degli alimenti. Una delle sfide più interessanti nello sviluppo dei futuri sistemi elettronici commestibili è quella di ottenere fonti energetiche commestibili.
Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia ha creato una batteria completamente commestibile e ricaricabile utilizzando materiali che normalmente vengono consumati come parte della nostra dieta quotidiana.
Ispirandosi alle reazioni redox biochimiche che si verificano in tutti gli esseri viventi, i ricercatori hanno sviluppato una batteria che utilizza la riboflavina (vitamina B2) come anodo e la quercetina (un ingrediente e integratore alimentare) come catodo.
Il carbone attivo è stato utilizzato per aumentare la conducibilità elettrica, mentre l’elettrolita era a base d’acqua. Inoltre, l’alga nori, del tipo che si trova nel sushi, è stata utilizzata per realizzare il separatore necessario in ogni batteria per evitare cortocircuiti. Gli elettrodi sono stati poi incapsulati in cera d’api da cui sono emersi due contatti in oro alimentare su un supporto di derivazione cellulosica.
Quando viene ingerita, la batteria proof-of-concept funziona a 0,65 V, una tensione sufficientemente bassa da non causare problemi al corpo umano. Può fornire una corrente di 48 μA per 12 minuti o pochi microampere per oltre un’ora, sufficienti per alimentare piccoli dispositivi elettronici, come i LED a bassa potenza, per un tempo limitato.
Questo concetto di batteria ricaricabile completamente commestibile aprirebbe le porte a nuove applicazioni elettroniche commestibili, consentendo diagnosi e cure mediche più sicure e più facili, nonché modi inesplorati per monitorare la qualità degli alimenti.
Mario Caironi, coordinatore della ricerca:
“I potenziali usi futuri vanno da circuiti e sensori commestibili in grado di monitorare le condizioni di salute all’alimentazione di sensori per monitorare le condizioni di conservazione degli alimenti. Inoltre, dato il livello di sicurezza di queste batterie, potrebbero essere utilizzate nei giocattoli per bambini, dove c’è un alto rischio di ingestione. Stiamo infatti già sviluppando dispositivi con maggiore capacità e riducendo le dimensioni complessive. Questi sviluppi saranno anche testati in futuro per alimentare robot morbidi commestibili.”.
Ivan Ilic, coautore dello studio:
“Questa batteria commestibile è anche molto interessante per la comunità degli accumulatori di energia. Costruire batterie più sicure senza utilizzare materiali tossici è una sfida che dobbiamo affrontare mentre la domanda di batterie sale alle stelle. Sebbene le nostre batterie commestibili non alimenteranno le auto elettriche, sono la prova che le batterie possono essere realizzate con materiali più sicuri rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio. Crediamo che ispireranno altri scienziati a costruire batterie più sicure per un futuro veramente sostenibile”.