Batería comestible desarrollada a partir de alimentos

Una batería nueva se compone enteramente de componentes comestibles. En el futuro, la batería podría alimentar sensores ingeribles utilizados para examinar el intestino.

Génova (Italia). Las baterías de iones de litio se utilizan actualmente en la mayoría de los dispositivos móviles. Sin embargo, la investigación sigue buscando alternativas más respetuosas con el medio ambiente. Esto ha dado como resultado una batería biodegradable de solo 0,4 mm de grosor que puede suministrar electricidad a teléfonos inteligentes y otros dispositivos pequeños. Investigadores del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) dirigidos por Ivan Ilic ahora han desarrollado una batería hecha completamente de componentes comestibles.

«Todos los materiales utilizados para nuestra batería son alimentos comunes o aditivos alimentarios que los humanos podemos comer fácilmente en cantidades superiores a 100 miligramos por día».

Según su publicación en la revista comercial Advanced Materials, la batería se puede utilizar para sensores médicos, por ejemplo, para examinar los intestinos. Actualmente, dichos dispositivos ingeribles contienen componentes no digeribles que son potencialmente tóxicos. Por lo tanto, su uso y excreción deben ser monitoreados cuidadosamente. Por lo tanto, la innovadora batería comestible puede simplificar significativamente muchos exámenes médicos.

Componentes comestibles de la batería

El ánodo de la batería comestible consiste en la vitamina natural riboflavina.

«La riboflavina es un cofactor redox natural y se encuentra en muchos suplementos dietéticos como vitamina B2».

Para el cátodo, los desarrolladores usaron quercetina, un polifenol que se encuentra en muchas plantas. El fitonutriente contiene grupos catecol químicos con un potencial redox activo. Ambos materiales de electrodos se mezclan con carbón activado para aumentar la conductividad.

La solución acuosa de hidrogenosulfato de sodio sirve como electrolito de la batería. Es una sal comestible que se vuelve ligeramente ácida cuando se disuelve y puede transportar protones. El alga nori, normalmente utilizada para sushi, actúa como separador de la batería. La carcasa externa de la batería es de cera de abeja, la estructura portante es de celulosa y los contactos electrónicos son de pan de oro.

«La batería terminada es completamente comestible y todos los ingredientes en la celda se mantienen muy por debajo de la ingesta diaria máxima recomendada».

Proveedor de electricidad para medicamentos

Una celda de una pulgada cuadrada de la batería comestible liberaba unos 48 microamperios a 0,65 voltios durante un período de unos doce minutos. Por lo tanto, dos baterías en serie son suficientes para alimentar un LED.

«Aunque nuestros paquetes de baterías comestibles no pueden alimentar automóviles eléctricos, son una prueba de que las baterías pueden fabricarse con materiales más seguros que las baterías de iones de litio actuales».

Los desarrolladores están convencidos de que la batería puede abrir nuevas posibilidades para la electrónica biocompatible, por ejemplo, en medicina y producción de alimentos.

«Nuestra prueba de concepto podría hacer que los diagnósticos médicos y las terapias sean más seguros y fáciles de usar, pero también permitiría métodos de monitoreo de alimentos no explorados».

reducción de talla

Los investigadores están trabajando actualmente para reducir aún más el tamaño de la batería para que pueda usarse en sensores y cámaras que se puedan tragar.

«En el futuro, se tendrán que desarrollar carcasas aún más delgadas y flexibles, similares a las celdas blandas de las baterías convencionales».

Materiales Avanzados, doi: 10.1002/adma.202211400