Ova jestiva baterija mogla bi napajati svijet dijagnostike i održive energije

Bilo koji italijanski grad, možete zamisliti, je a gastronomski oduševljenje — a talijanski lučki grad Đenova nije ništa manje primjer jednog.

Pesto, zeleni sos od bosiljka, je a genoese original, kao što je aglioteli, sos od belog luka, i Prescinsêua, koji je vrsta sira. Grad je poznat i po bogatstvu ukusnih morskih jela od inćuna, hobotnice i sabljarke.

Takođe: Želite saosećajan odgovor od lekara? Umjesto toga, možete pitati ChatGPT

Đenova je također dom prve jestive baterije na svijetu, koja je napravljena od eklektičnog niza sastojaka kao što su pčelinji vosak i morske alge.

Iako ova baterija možda neće biti glavna na jelovnicima mnogih finih restorana u Đenovi, možda će vam jednog dana spasiti život – ili u najmanju ruku skupu operaciju – jednostavnim rastvaranjem u vašem probavnom traktu.

Reakcija crijeva

Gastrointestinalni trakt – gde se vaša hrana usitnjava i vari – jedan je od najvažnijih delova mašinerije vašeg tela. Istraživanja pokazuju da dobro liječenje ima direktan i ogroman utjecaj na mozak zdravlje i funkcionisanje.

Stoga, svaki problem u ovom traktu - koji se sastoji od vašeg debelog crijeva, rektuma, tankog crijeva, želuca, jednjaka, grla i usta - treba odmah riješiti.

Također: MedPerf ima za cilj ubrzati medicinsku umjetnu inteligenciju uz zadržavanje privatnosti podataka

Jedan od pošasti ovog probavnog sistema je rak debelog crijeva, danas vodeći ubica muškaraca i žena srednjih godina. Stope preživljavanja zavise od mogućnosti da se to rano otkrije.

Nažalost, većina pregleda gastrointestinalne regije uključuje slanje tanke cijevi sa kamerom pričvršćenom na vrh ili niz grlo do tankog crijeva ili kroz rektum do debelog crijeva, što nije ugodno iskustvo.

Međutim, inovativna i sve atraktivnija – iako manje uobičajena – metoda je slanje kamere smještene u maloj kapsuli u obliku vitaminske pilule zajedno sa srebrnim oksidnim baterijama na njeno prvo putovanje dolje u vaše crijevo. 

Dijelom špijunska kamera tajne službe, dijelom Jedi zvjezdani lovac pilula — prvenstveno se koristi za pregled tankog crijeva u procesu tzv kapsularna endoskopija — probija se kroz probavni trakt dok snima slike brzinom od šest u sekundi, šaljući ih bežično na elektronski pojas koji nosi pacijent. 

Takođe: Da li AI treba da dođe u ordinaciju vašeg lekara? Tako misli i suosnivač OpenAI-a

Iako ovaj proces za sada zvuči odlično, postoji problem. Uređaji za gutanje, koliko god bili nevjerovatni, zahtijevaju medicinski nadzor dok se primjenjuju i ponekad se zaglave u planinskim pukotinama vaše unutrašnjosti. 

Niotkuda ste od rutinskog, pristupačnog testa raka prešli na operaciju i ogromne medicinske račun.

Namirnice za vaše zdravlje

Ali šta ako je kamera sa tabletama napravljena od supstanci koje nisu štetne i nekako se tiho stopile u ništavilo nakon što je odslužila svoju dužnost?

Italijanski istraživači iz Italijanski institut za tehnologiju (IIT-Italijanski institut za tehnologiju) su osmislili bateriju koja bi mogla napajati uređaje, kao što je kamera za tablete, koristeći sastojke koje možete pronaći u ostavi bilo kojeg ljubitelja hrane.

Za anodu ove baterije, italijanski istraživači su koristili riboflavin, ključnu supstancu neophodnu za rast i funkcionisanje ćelija, a nalazi se u širokom spektru hrane, uključujući nemasno meso, bademe i spanać.

Kvercetin, ključni antioksidans koji se nalazi u voću i povrću, kao što su luk, grožđe, bobičasto voće i brokula, izabran je da bude katoda.

Takođe: Google MedPaLM naglašava ljudske kliničare u medicinskoj AI

Aktivni ugalj, koji se koristio za liječenje slučajeva trovanja, korišten je za povećanje električne provodljivosti, dok je otopina na bazi vode djelovala kao elektrolit.

Za separator, koji se obično koristi u baterijama za sprečavanje kratkih spojeva, istraživači su koristili nori ili morske alge.

Takođe: Možete poslati zagrljaj putem interneta sa ovim haptičnim izumom

Za elektrode je korištena jestiva zlatna folija kakvu koristite za pečenje kolača i kolača.

Zatim je cijela jedinica bila obložena pčelinjim voskom.

Ovo pažljivo izrađeno delo domišljatosti može da radi na naponu od 0.65 volti, dovoljno niskom da ne utiče na ljude kada ga progutaju, ali sa dovoljno soka da napaja sićušnu LED diodu na kratko.

Snaga napred

Istraživači koji vode ovaj obećavajući eksperiment s jestivim baterijama nude nekoliko upozorenja: kućište baterije napravljeno od pčelinjeg voska je zvjezdani dokaz koncepta, ali ga treba malo smanjiti za primjenu u stvarnom svijetu.

Ono što je najvažnije, ova jestiva baterija je samo jedno od mnogih rješenja u nastajanju koja uvode jestivu revoluciju u zdravstvu: jestivi pH senzor, radiofrekventni filter, jestiva pilula za komunikaciju unutar tijela — sve su to nedavni napredak koji gura okvir složenih, jestivih elektronskih sistema.

Mnogi od ovih napretka su hitno potrebni u oblastima farmakologije i zdravstvene dijagnostike, gdje bi uređaji i senzori na baterije mogli pratiti našu unutrašnjost i pružiti informacije o kvaliteti hrane. 

Obične baterije današnjice, koje se sastoje od otrovnih materija, neće moći da odigraju tu ulogu. Progutave, netoksične baterije također mogu naći važnu ulogu u dječjim igračkama.

Takođe: AI botovi su polagali ispite u medicinskoj školi, ali da li bi trebali postati vaš doktor?

Međutim, najvažnije je da ove jestive baterije nude put ka održivijoj budućnosti u kojoj će se gotovo sve što zahtijeva energiju napajati iz čiste mreže preko baterije. 

Danas je supstanca koja pokreće čistu tehnologiju litijum, a njegovo iskopavanje kako bi se zadovoljila potražnja uzrokuje značajnu održivost izazove. Samo jedna četvrtina od 88 miliona tona litijuma, ugrađenog duboko u Zemljino jezgro, ekonomski je održiva za rudnik. Čak i tada, kontaminacija podzemnih voda teškim metalima predstavlja stalnu prijetnju. I to ne uzimajući u obzir ogroman gubitak staništa za divlje životinje i općenito ekološki pokolj.

Stoga bi ovaj mali, jestivi korak u održivim baterijama mogao potaknuti veći pokret.

“Iako naše jestive baterije neće napajati električne automobile, one su dokaz da se baterije mogu napraviti od sigurnijih materijala od trenutnih Li-ion baterija. Vjerujemo da će inspirisati druge naučnike da grade sigurnije baterije za istinski održivu budućnost.” rekao Ivan Ilić, jedan od koautora stufa.

Rad istraživača - Jestiva punjiva baterija - je nedavno objavljen u časopisu Advanced Materials, u kojem su opisali svoju baterijsku ćeliju s dokazom koncepta.