Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ha creato una batteria completamente commestibile e ricaricabile, utilizzando materiali che normalmente consumiamo come parte della nostra dieta quotidiana. Questo prototipo di batteria è stato descritto in un articolo pubblicato sulla rivista Advanced Materials e potrebbe trovare applicazioni nella diagnostica sanitaria, nella monitoraggio della qualità alimentare e in robotica morbida commestibile.
Lo studio è stato realizzato dal gruppo di Mario Caironi, coordinatore del laboratorio di elettronica stampata e molecolare del centro IIT a Milano. Caironi ha cercato di unire le proprietà elettroniche del cibo e dei suoi sottoprodotti con materiali commestibili, al fine di creare nuovi materiali elettronici commestibili. Nel 2019, Caironi ha vinto un grant di consolidamento ERC da 2 milioni di euro per il progetto ELFO, che esplora il campo dell’elettronica commestibile.
L’elettronica commestibile è un campo di recente sviluppo che potrebbe avere un grande impatto sulla diagnosi e il trattamento delle malattie del tratto gastrointestinale, nonché sul monitoraggio della qualità degli alimenti. Uno degli sfide più interessanti nella realizzazione di futuri sistemi elettronici commestibili è quella di trovare fonti di alimentazione commestibili.
Il gruppo di ricerca dell’IIT si è ispirato alle reazioni biochimiche di ossidoriduzione che avvengono in tutti gli esseri viventi e ha sviluppato una batteria che utilizza la riboflavina (vitamina B2, presente ad esempio nelle mandorle) come anodo e la quercetina (integratore alimentare e ingrediente presente nei capperi, tra gli altri) come catodo. Il carbone attivo (un farmaco venduto senza ricetta) è stato utilizzato per aumentare la conducibilità elettrica, mentre l’elettrolita era a base di acqua. Il separatore, necessario in ogni batteria per evitare cortocircuiti, è stato realizzato con alghe nori, quelle utilizzate nel sushi. Successivamente, gli elettrodi sono stati incapsulati in cera d’api da cui escono due contatti in oro commestibile (come quelli usati dai pasticceri) su un supporto derivato dalla cellulosa.
La batteria ha un voltaggio di 0,65 V, che non crea problemi nel corpo umano quando viene ingerita. Può fornire una corrente di 48 μA per 12 minuti o pochi microamper per oltre un’ora, sufficiente per alimentare dispositivi elettronici a basso consumo, come LED a bassa potenza, per un breve periodo di tempo. Questa batteria ricaricabile completamente commestibile, la prima mai realizzata, apre le porte a nuove applicazioni elettroniche commestibili.
“Le future potenzialità di utilizzo spaziano da circuiti ed elementi di sensoristica commestibili in grado di monitorare le condizioni di salute, al monitoraggio delle condizioni di conservazione degli alimenti. Inoltre, date le elevate prestazioni e la sicurezza di queste batterie, potrebbero essere utilizzate nei giocattoli per bambini, dove esiste un elevato rischio di ingestione. Attualmente, stiamo già sviluppando dispositivi con una maggiore capacità e riducendo la dimensione complessiva. Questi saranno testati in futuro anche per l’alimentazione di robot morbidi edibili”, ha sottolineato il coordinatore delle ricerche, Mario Caironi.
“Questa batteria commestibile è anche molto interessante per la comunità dell’energia. Costruire batterie più sicure, senza l’uso di materiali tossici, è una sfida che dobbiamo affrontare poiché la domanda di batterie continua a crescere. Sebbene le nostre batterie commestibili non possano alimentare automobili elettriche, dimostrano che le batterie possono essere realizzate con materiali più sicuri rispetto alle attuali batterie al litio. Crediamo che ispireranno altri ricercatori
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