Итальянские ученые создали первую в мире съедобную батарейку
Группа итальянских ученых создала первую полностью съедобную перезаряжаемую батарею, которую можно использовать для питания съедобной электроники.
Если устройство в конечном итоге будет одобрено для производства, оно будет иметь несколько применений в области здравоохранения, фармакологии и пищевой науки. Батарейка также может сыграть ключевую роль в замене существующих токсичных аккумуляторных технологий.
Марио Кайрони, ученый из Центра нанонауки и технологий Istituto Italiano di Tecnologia, который координировал проект, сообщил, что батарея полностью сделана из пищевых материалов, что является улучшением по сравнению с аналогами, которые можно проглотить по неосторожности.
"Батарея изготовлена только из нетоксичных и съедобных материалов", — сказал Кайрони. — "Все его материалы либо получены из продуктов питания, либо считаются пищевыми продуктами или пищевыми добавками. Поэтому конечное устройство съедобно. Но, конечно, это не значит, что его нужно включить в ваше меню".
Для создания проводника команда использовала 24-каратное золото, похожее на то, которое используется для украшения тортов, а также пищевую добавку этилцеллюлозу. Активные вещества на положительных и отрицательных пластинах включают рибофлавин, широко известный как витамин B2, и кверцетин, продаваемый в качестве пищевой добавки и обычно содержащийся в каперсах. Для создания напряжения молекулы этих веществ смешивают с активированным углем, широко используемым для придания черного цвета хлебу или как абсорбент в фармакологии.
Сепаратор батареи изготовлен из водорослей нори, которые используются для приготовления суши. Окончательный ток проводится с помощью электролита на водной основе, а корпус состоит из пчелиного воска.
"Цель состояла в том, чтобы найти две съедобные молекулы, которые можно было бы заряжать и разряжать, как батарею", — объяснил Кайрони. — "Нам нужно было, чтобы эти молекулы имели значительное выходное напряжение, способность заряжаться и разряжаться, быть полностью съедобными и быть доступными и недорогими. Эти критерии существенно уменьшили количество вариантов. В конце концов, мы нашли эту пару".
Кайрони сказал, что батарея продемонстрировала стабильный рабочий потенциал по сравнению с ранее известными съедобными незаряжаемыми батареями. Он также отметил, что напряжение аккумуляторной батареи безопасное – в районе 0,6-0,7. Все, что ниже одного вольта, может быть проглочено и не вызовет никаких побочных реакций.
Область пищевой электроники является новой, но Кайрони и другие исследователи за пределами Италии уже создали несколько прототипов, включая транзисторы и датчики. Тем не менее, эта батарея является первой полностью съедобной.
Батарея в принципе не предназначена для еды, но если она случайно попадет в пищу, но не причинит никакого вреда.
При этом аккумулятор более устойчивый, чем нынешние токсичные. Например, активные компоненты могут быть изготовлены из пищевых отходов, что позволит сохранить ценные минералы, такие как литий, который в настоящее время используется в батареях, и оказать меньшее негативное воздействие на окружающую среду.
Кайрони предупредил, что устройство является лишь прототипом, разработанным в лабораторных условиях, поэтому его пока нельзя вывести на рынок. Вместо этого его команда теперь должна работать над улучшенной конструкцией для увеличения емкости, передовыми методами массового производства такого устройства и ответами на несколько вопросов безопасности и надежности.