Ehető és újratölthető akkumulátort fejlesztettek élelmiszerekből

Olasz kutatók élelmiszereket használtak fel arra, hogy elfogyasztható, újratölthető akkumulátort hozzanak létre, puha robotikai és gyógyászati technológiai eszközök számára.

Az ehető akkumulátorcellának a diagnosztikában vehetik a legnagyobb hasznát – állítják a koncepciót kidolgozó és friss tanulmányukban leíró Olaszországi Technológiai Intézet (IIT) munkatársai. A kutatók úgy vélik, hogy az egészségügyi felhasználáson túl is fontos alkatrésszé válhat a találmányuk, például a jövő élelmiszer minőségellenőrző eljárásai során, vagy puha robotikai alkalmazásokban.

Az olasz tudósok által kifejlesztett akkumulátorcella 0,65 V feszültségen működik, ami kellőképpen alacsony ahhoz, hogy szájon át lenyelve ne okozzon problémát az emberi szervezetben. Ahhoz képest, hogy egészségre teljesen ártalmatlan, egészen apró eszközről van szó, képes 48 μA áram leadására 12 kritikusan fontos percen át, vagy csupán néhány mikroampert, de azt már több mint egy órán keresztül.

Ennyi idő már bőségesen elegendő ahhoz, hogy kis méretű elektronikai eszközöket, például parányi LED-eket egy adott, korlátozott ideig tápláljon.

Mint írták, egy az egyben élelmiszerekből előállított elemről van szó, hiszen a primer energiacellák összeállításához citromot és burgonyát használtak, fémelektródákkal összekötve. Az IIT kutatócsoportja úgy fejlesztette ki az akkumulátort, hogy anódként riboflavint (például mandulában is megtalálható B2-vitamint), katódként pedig kvercetint (többek között kapribogyóban jelenlévő összetevőt) használtak.

Az elektromos vezetőképesség növelését egy széles körben elterjedt és ismert, vény nélkül kapható gyógyszerrel, aktív szénnel, illetve vízbázisú elektrolittal érték el, míg a szeparátor – amire a rövidzárlatok elkerülése érdekében minden akkumulátortípusban szükség van – jellemzően szusihoz használt nori hínárból készült. Az elektródákat méhviaszkapszulába zárták és az ehhez kapcsolt két érintkezőt cukrász séfek által előszeretettel használt, élelmiszeripari minőségű aranyfóliából készítették el, egy cellulózból származó hordozóra.

A kutatást az ehető elektronika, különösen az ehető áramforrás kifejlesztésére meghirdetett ELFO projekt kétmillió eurós (kb. 750 millió forintos) keretéből támogatták.

„A jövőbeli felhasználási lehetőségek az ehető érzékelőktől az egészségi állapotot monitorozó ehető áramkörökön át az élelmiszerek tárolási körülményeit figyelő szenzorok táplálásáig terjednek. Ezen túlmenően, tekintettel az elemek biztonsági követelményeire, felhasználhatók lehetnek gyermekjátékokban is, ahol nagy a lenyelés kockázata – magyarázta Mario Caironi, az IIT kutatási koordinátora. – Tulajdonképpen már most is fejlesztünk nagyobb kapacitású eszközöket, és csökkentjük ezek összméretét. A fejlesztéseket a jövőben az ehető puha robotok meghajtására is tesztelni fogjuk.”

A tudós hozzáfűzte: bár az ehhez hasonló megoldások sosem fognak üzemeltetni akkora szerkezeteket, mint egy elektromos autó, rendkívül fontos kutatni őket, hiszen a világnak egyre biztonságosabb, mérgező anyagok felhasználása nélkül készülő akkumulátorokra lesz szüksége, ráadásul a lítium, mint alapanyag hozzáférhetősége is véges.

„Hiszünk abban, hogy más tudósokat is inspirálni tudunk arra, hogy biztonságosabb akkumulátorokat készítsenek, a valóban fenntartható jövő érdekében” – mondta Ivan Ilic, a tanulmány társszerzője.

Gábor János

Főoldali kép: IIT