RW Space

Ученые продолжают совершенствовать электронику, которая может безопасно контролировать наше здоровье и лечить его изнутри. К сожалению, питание этих миниатюрных медицинских гаджетов не всегда простое дело.

Теперь появился новый тип перезаряжаемой батареи, который может помочь в этом вопросе. Изготовленный из полностью съедобных веществ, он может безопасно растворяться в желудке после того, как сделает все, что ему нужно.

Прототип устройства, описанный в новом исследовании, работает при безвредном напряжении 0,65 вольт и обеспечивает ток 48 микроампер. в течение 12 минут — в пределах диапазона, необходимого для питания крошечной электроники.

«В будущем потенциальные области применения варьируются от пищевых цепей и датчиков, которые могут контролировать состояние здоровья, до питания датчиков для контроля условий хранения продуктов питания». — говорит старший автор Марио Кайрони, исследователь молекулярной электроники в Итальянском технологическом институте.

«Более того, учитывая уровень безопасности этих батарей, их можно было бы использовать в детских игрушках. , где существует высокий риск проглатывания.»

Созданный из разнообразного списка ингредиентов,это первый функциональный аккумуляторная батарея, которую можно подавать в качестве перекуса. Его компоненты включают витамин рибофлавин для анода батареи (его «отрицательный» конец) и добавку кверцетин в качестве катода («положительный» конец). Электролит (генерирующий электрический заряд) изготовлен из раствора на водной основе, а сепаратор (предотвращающий короткое замыкание) изготовлен из водорослей нори, которые можно найти в суши-ресторанах.

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

Хорошо, никто не сказал, что это еда, достойная звезды Мишлен. Но то, чего ему не хватает во вкусе, он компенсирует потенциалом.

Батарея сохраняет свой заряд в течение десятков циклов, хотя для подзарядки она должна находиться вне тела. Созданный здесь прототип имеет размер около квадратного сантиметра (0,155 квадратных дюйма), но команда уже работает над его уменьшением.

«На самом деле мы уже разрабатываем устройства с большей емкостью и уменьшаем общую Размер», — говорит Кайрони. «Эти разработки будут проверены в будущем также для питания съедобных мягких роботов».

Если вам когда-либо втыкали камеру или другое устройство, вы знаете, что эти сканирования — хотя они чрезвычайно важны в обнаружение болезни – не самый комфортный опыт. Это одна из областей, где эта съедобная батарея может помочь.

Еще одна область связана с мониторингом качества пищевых продуктов: устройства можно использовать для проверки того, что продукты питания безопасны и соответствуют требуемым стандартам, пока они находятся в процессе приготовления. кишечнике, прежде чем устройство мониторинга переварится вместе с пищей.

Все это еще далеко, но исследователи прототипа надеются, что их работа приведет к дальнейшим разработкам в этой области, с более крупными Например, батареи, используемые для хранения энергии и электромобилей.

«Хотя наши съедобные батареи не будут питать электромобили, они доказывают, что батареи могут быть изготовлены из более безопасных материалов, чем современные литий-ионные батареи», — говорит один из соавторов исследования, Иван Илич, специалист по устойчивому хранению энергии из Итальянского технологического института.

«Мы считаем, что они вдохновят других ученых на создание более безопасных батарей для действительно устойчивого будущего».

p>

Исследование опубликовано в Advanced Materials.