اختراع یک باتری قابل‌شارژ که از موادغذایی ساخته شد

به گزارش gsxr و به نقل از ایندیپندنت، پژوهشگران می‌گویند که این یک باتری کاملا خوراکی و با قابلیت شارژ مجدد بر پایه موادی ساخته شده که به طور معمول به عنوان بخشی از رژیم غذایی روزانه‌مان مصرف می‌کنیم.

نحوه عملکرد این باتری در مقاله‌ای جدید در مجله «ادونسد متریالز» شرح داده شده است. ماریو کایرونی، مدیر آزمایشگاه الکترونی مولکولی در میلان، و تیم تحقیقاتی همراه او تلاش کرده‌اند ویژگی‌های الکترونیکی مواد غذایی و محصولات جانبی آن‌ را بررسی کنند. کایرونی در سال ۲۰۱۹ برای مشارکت در پروژه‌ای که در زمینه الکترونیک در مواد خوراکی تحقیق می‌کرد، یک جایزه دو میلیون یورویی برنده شد.

مواد الکترونیک قابل خوردن رشته‌ای تحقیقاتی است که در سال‌های اخیر، مدام روبه‌رشد بوده است و به گفته دانشمندان، می‌تواند در تشخیص و درمان بیماری‌های دستگاه گوارش و همچنین نظارت بر کیفیت مواد غذایی نقش زیادی داشته باشد. یکی از جالب‌ترین چالش‌ها در ساخت و توسعه سیستم‌های الکترونیکی خوراکی آینده، شناسایی منابع انرژی قابل خوردن است.

این گروه تحقیقاتی از واکنش‌های اُکسایش و کاهش بیوشیمیایی که در همه موجودات زنده اتفاق می‌افتد، الهام گرفتند و این باتری را بر مبنای آن توسعه دادند. این باتری از ریبوفلاوین (ویتامین ب۲) که برای مثال در بادام یافت می‌شود، به عنوان آند و از کوئرستین (یک مکمل غذایی و ماده موجود در درختچه خاردار کپر) به عنوان کاتد استفاده می‌کند.

در این باتری، برای افزایش هدایت الکتریکی از کربن فعال استفاده شد و الکترولیت آن نیز بر پایه آب بود. جداساز آن که وجودش در هر باتری لازم است تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود، از جلبک دریایی نوری که در سوشی از آن استفاده می‌شود، ساخته شد. در ادامه، الکترودها در محفظه‌ای از جنس موم زنبورعسل و ورقه نازک طلا قرار داده‌ شدند. برتری این ابزار در این است که می‌تواند بدون هیچ گونه خطری برای سلامتی، به صورت کامل هضم می‌شود.

نمونه اولیه باتری که با ولتاژ ۰.۶۵ ولت کار می‌کند، می‌تواند به مدت ۱۲ دقیقه جریانی الکتریکی به میزان ۴۸ میکروآمپر تولید کند؛ میزان ولتاژی که طبیعتا مشکلی در بدن انسان ایجاد نمی‌کند.

حالت دیگر این است که چند میکروآمپر در زمانی بیش از یک ساعت تامین شوند که این مقدار برای تامین برق دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مانند ال‌ئی‌دی‌های کم‌مصرف در مدت زمان محدود، کافی است.

این نمونه از باتری‌های قابل‌شارژ کاملا خوراکی نخستین نمونه‌ای از این دست به شمار می‌روند که تاکنون ساخته شده است و به کمک دانشمندان، دریچه‌ای به روی ساخت تجهیزات الکترونیکی خوراکی باز می‌کند.

کاربرد این باتری خوراکی طیف وسیعی را شامل می‌شود و فراتر از کمک به ساخت ابزارهای پایش سلامت، می‌توان از آن در اسباب‌بازی کودکان نیز استفاده کرد. مزیت آن هم این است که این باتری‌ها می‌توانند برای ذخیره انرژی استفاده شوند و در عین حال، حاوی ماده‌ای سمی نباشند. به گفته دانشمندان، اگرچه میزان انرژی تولیدشده در این باتری‌ها به حدی نیست که بتوان انرژی خودروهای الکتریکی را تامین کرد، ثابت می‌کند که می‌شود باتری‌ها را از موادی بسیار ایمن‌تر از باتری‌های لیتیومی‌‌ــیونی کنونی ساخت.

ایوان ایلیچ یکی از نویسندگان این مقاله برای این باور است که این باتری‌‌ها الهام‌بخش دانشمندان دیگر خواهند شد تا برای آینده‌ای پایدارتر، باتری‌های ایمن‌تری بسازند.