№ 1 (10)

Март – апрель

Russian Traveler №1(10) 2024

Ученые сделали съедобную батарейку

Фото: Advanced Materials, 2023

Исследователи продолжают совершенствовать электронику, которую можно будет глотать, чтобы облегчить исследования и лечение наших тел изнутри.

Новый тип перезаряжаемой батареи, полностью изготовленной из продуктов, может безопасно растворяться в желудке, как только выполнит свою лечебную задачу.

Прототип устройства, описанный в новом исследовании, работает при безвредном напряжении 0,65 вольт и обеспечивает ток 48 микроампер в течение 12 минут.

«В будущем потенциальные области применения этой технологии варьируются от датчиков, которые могут отслеживать состояние здоровья, до датчиков для контроля условий хранения пищевых продуктов. Более того, учитывая уровень безопасности этих батареек, их можно было бы использовать в детских игрушках, где высок риск проглатывания», – Марио Кайрони, исследователь молекулярной электроники в Итальянском технологическом институте.

Созданная из разнообразного списка ингредиентов, это первая функциональная перезаряжаемая батарея, которую можно буквально подавать в качестве закуски. Ее компоненты включают витамин рибофлавин для анода батареи и добавку кверцетин в качестве катода. Электролит, генерирующий электрический заряд, изготовлен из раствора на водной основе, а сепаратор (предотвращающий короткое замыкание) – из водорослей нори, которые можно найти в суши-ресторанах.

Активированный уголь, часто используемый для лечения отравлений, добавляется для увеличения электропроводности, а внешние контакты, передающие электричество на другое устройство, изготовлены из пчелиного воска, соединенного с пищевым декоративным золотом.

Батарея сохраняет свой заряд в течение десятков циклов, хотя для перезарядки она должна находиться вне тела. Созданный прототип имеет размер около квадратного сантиметра, но команда уже работает над его уменьшением.

Если в ваш организм когда-либо засовывали камеру или другое устройство, вы знаете, что эти процедуры – хотя они чрезвычайно важны для выявления заболеваний – не самые комфортные. И это – одна из областей, где такая съедобная батарея может помочь.

Другой подход к новой технологии связан с мониторингом качества продуктов питания: такие устройства можно использовать для проверки того, безопасны ли продукты и соответствуют ли они всем стандартом. Работать такое будет начиная с попадания в кишечник и вплоть до того момента, как устройство мониторинга переварится вместе с пищей.

Исследователи прототипа надеются, что их работа приведет к дальнейшим разработкам в этой области, например, к созданию более крупных батарей. 

«Хотя наши съедобные батареи не будут питать электромобили, они являются доказательством того, что батареи могут быть изготовлены из более безопасных материалов, чем нынешние литий-ионные батареи. Мы считаем, что они вдохновят других ученых на создание более безопасных батарей для действительно экологичного и устойчивого будущего», – отмечает специалист по устойчивому хранению энергии.