E’ nato il primo prototipo al mondo di batteria ricaricabile e commestibile, costruita con prodotti edibili che troviamo nelle nostre tavole. E’ stato creato all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Milano, grazie a una ricerca coordinata da Mario Caironi. Secondo le proiezioni future, potrà essere utilizzato in futuro nel monitoraggio della qualità dei cibi, negli strumenti di diagnostica medicali, e nei futuri robot edibili.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista internazionale Advanced Materials e apre un nuovo scenario nel campo dell’elettronica edibile, grazie ai finanziamenti dell’European Research Council. Caironi sta coordinando attualmente il Printed and Molecular Electronics Laboratory al Centro di IIT a Milano.
La sfida di creare una batteria commestibile
L’elettronica commestibile è un campo di ricerca scientifica innovativo e in rapida crescita con un impatto notevole sul futuro della diagnostica e sul trattamento di molti disturbi del tratto gastrointestinale, nonché sul monitoraggio della qualità degli alimenti.
Per realizzare un sistema elettronico commestibile occorre creare contestualmente fonti di energia del tutto commestibili. Il team di ricerca condotto da Caironi ha quindi realizzato una batteria basata su componenti edibili tratti dalla gastronomia internazionale.
I materiali edibili usati
La riboflavina (detta anche vitamina B2) funge da anodo, mentre la quercetina (una sostanza presente nelle mandorle e nei capperi) da catodo. Per intensificare la conducibilità elettrica è stato poi introdotto il carbone attivo (un farmaco da banco molto diffuso), mentre l’elettrolita è a base d’acqua. Il separatore, necessario in ogni batteria per scongiurare cortocircuiti, è stato realizzato tramite l’uso di alghe nori, utilizzate in genere nella preparazione del sushi.
Inoltre, gli elettrodi sono stati incapsulati in cera d’api da cui escono, a partire da un supporto derivato dalla cellulosa, due contatti in oro alimentare, la stessa pellicola usata a volte dai pasticceri per le decorazioni. La cella della batteria funziona a 0,65 V, una tensione sufficientemente bassa da non creare problemi al corpo umano se ingerita.
Le funzionalità della batteria ricaricabile e commestibile
Questo prototipo è in grado di rifornire una corrente di 48A per 12 minuti, o di pochi microampere per più di un’ora, sufficiente per alimentare piccoli dispositivi elettronici, come i LED che sono a bassa potenza. Questo esempio di batteria ricaricabile interamente commestibile, il primo mai realizzato, apre ora le porte a ulteriori e più complesse applicazioni elettroniche commestibili.
“I potenziali utilizzi futuri includono circuiti e sensori commestibili, in grado di monitorare le condizioni di salute ma anche lo stato di conservazione degli alimenti. Inoltre, dato l’alto livello di sicurezza di queste batterie, queste tecnologie potrebbero essere utilizzate anche nell’ambito dei giocattoli per i bambini più piccoli, dove il rischio di ingestione è elevato. In realtà, già ora stiamo già sviluppando dispositivi con maggiore capacità e dimensioni ridotte“, ha dichiarato Mario Caironi, coordinatore della studio.
Le applicazioni future
Ivan Ilic, co-autore dello studio ha aggiunto: “Questa batteria commestibile è molto interessante anche per chi studia e progetta gli accumulatori di energia. La costruzione di batterie più sicure, senza l’uso di materiali tossici, è una sfida che dobbiamo affrontare: anche se queste batterie non alimenteranno le auto elettriche, sono una prova del fatto che realizzare delle fonti di alimentazione con materiali più sicuri rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio è possibile. Crediamo quindi che ispireranno altri scienziati a costruire batterie più sicure, per un futuro davvero sostenibile“.
