Dette spiselige batteri kan drive verden af ​​diagnostik og bæredygtig energi

Enhver italiensk by, kan du forestille dig, er en gastronomisk glæde - og den italienske havneby Genova er ikke mindre et eksempel på en.

Pesto, den grønne sauce lavet af basilikum, er en genuesisk original, ligesom aglioteli, en hvidløgssauce, og Prescinsêua, som er en type ost. Byen er også kendt for et væld af lækre skaldyrsretter lavet af ansjoser, blæksprutter og sværdfisk.

Også: Vil du have et medfølende svar fra en læge? Du vil måske spørge ChatGPT i stedet for

Nu er Genova også hjemsted for verdens første spiselige batteri, som er lavet af en eklektisk række ingredienser såsom bivoks og tang.

Selvom dette batteri måske ikke er med på menuerne på de mange fine restauranter i Genova, kan det redde dit liv en dag - eller i det mindste en dyr operation - ved blot at opløses i din fordøjelseskanal.

Tarmreaktion

Mave-tarmkanalen - hvor din mad pulveriseres og fordøjes - er en af ​​de vigtigste dele af din krops maskineri. Forskning viser, at det at behandle det godt har en direkte og overordnet indvirkning på hjernen sundhed og funktion.

Derfor skal ethvert problem i denne kanal - der består af din tyktarm (tyktarm), endetarm, tyndtarm, mave, spiserør, svælg og mund - behandles med det samme.

Også: MedPerf sigter mod at fremskynde medicinsk AI, mens data holdes private

En af de plager af dette fordøjelsessystem er tyktarmskræft, en førende dræber af midaldrende mænd og kvinder i dag. Overlevelsesrater afhænger af at kunne opdage det tidligt.

Desværre går de fleste undersøgelser af mave-tarmregionen ud på at sende et tyndt rør med et kamera påsat spidsen enten ned i halsen til tyndtarmen eller gennem endetarmen til tyktarmen, hvilket ingen af ​​delene er behagelige oplevelser.

Men en innovativ og stadig mere attraktiv - omend mindre almindelig - metode er at sende et kamera anbragt i en lille vitaminpilleformet kapsel sammen med sølvoxidbatterier på sin jomfrurejse ned i din tarm. 

Dels hemmelige tjenesters spycam, dels Jedi starfighter, den pille — primært brugt til at inspicere tyndtarmen i en proces kaldet kapselendoskopi — baner sig vej gennem fordøjelseskanalen, mens han tager billeder med en hastighed på seks i sekundet og sender dem trådløst til et elektronisk bælte, som patienten bærer. 

Også: Skal AI komme til dit lægekontor? Det mener OpenAIs medstifter

Selvom denne proces lyder fantastisk indtil videre, er der et problem. Indtagelige enheder, lige så fantastiske som de er, kræver medicinsk tilsyn, mens de administreres, og de sætter sig nogle gange fast i de bjergrige sprækker i dit indre. 

Ud af ingenting er du gået fra en rutinemæssig, overkommelig kræfttest til en operation og en enorm medicinsk Bill.

Spiselige ting for dit helbred

Men hvad nu, hvis pillekameraet var lavet af stoffer, der ikke var skadelige og på en eller anden måde stille og roligt smeltede sammen til intet, når det har aftjent sin pligt?

Italienske forskere fra italienske teknologiske institut (IIT-Italian Institute of Technology) har konstrueret et batteri, der kan drive enheder, såsom pillekameraet, ved hjælp af ingredienser, du kan finde i enhver madelskers spisekammer.

Til anoden af ​​dette batteri brugte de italienske forskere riboflavin, et afgørende stof, der er nødvendigt for cellevækst og funktion, og findes i en lang række fødevarer, herunder magert kød, mandler og spinat.

Quercetin, en afgørende antioxidant fundet i frugt og grøntsager, såsom løg, vindruer, bær og broccoli, blev valgt til at være katoden.

Også: Googles MedPaLM lægger vægt på menneskelige klinikere inden for medicinsk AI

Aktivt kul, brugt til at behandle tilfælde af forgiftning, blev brugt til at øge den elektriske ledningsevne, mens en vandbaseret opløsning fungerede som elektrolytten.

Til separatoren, som almindeligvis bruges i batterier for at forhindre kortslutninger, brugte forskerne nori eller tang.

Også: Du kan sende et kram gennem internettet med denne haptiske opfindelse

Til elektroderne blev brugt spiselig guldfolie af den slags, man bruger til at bage kager og bagværk.

Derefter blev hele enheden indkapslet i bivoks.

Dette omhyggeligt udformede værk af opfindsomhed er i stand til at fungere ved 0.65 volt, lavt nok til ikke at påvirke mennesker, når de sluger det, men med nok juice til at drive en lille lysdiode i et kort stykke tid.

Kører fremad

Forskerne, der leder dette lovende, spiselige batterieksperiment, tilbyder et par forbehold: Det bivoksfremstillede batterihus er et fantastisk proof-of-concept, men det skal skaleres lidt ned til brug i den virkelige verden.

Det er afgørende, at dette spiselige batteri blot er en af ​​mange nye løsninger, der indvarsler en spiselig revolution inden for sundhedsvæsenet: en spiselig pH-sensor, et radiofrekvensfilter, en spiselig pille til kommunikation inden for kroppen - det er alle de seneste fremskridt, der skubber på grænsen til komplekse, spiselige elektroniske systemer.

Mange af disse fremskridt er et presserende behov inden for farmakologi og sundhedsdiagnostik, hvor batteridrevne enheder og sensorer kan holde øje med vores indre og give information om fødevarekvalitet. 

Dagens almindelige batterier, som består af giftige stoffer, vil ikke kunne spille den rolle. Indtagelige, ikke-giftige batterier kan også spille en vigtig rolle i børns legetøj.

Også: AI-bots har bestået medicinske eksamener, men skal de blive din læge?

Vigtigst er det dog, at disse spiselige batterier tilbyder en vej mod en mere bæredygtig fremtid, hvor næsten alt, der kræver energi, vil blive drevet af et rent net via et batteri. 

I dag er stoffet, der driver clean tech, lithium, og udvinding af det for at imødekomme efterspørgslen forårsager betydelig bæredygtighed udfordringer. Kun en fjerdedel af de 88 millioner tons lithium, der er indlejret dybt inde i jordens kerne, er økonomisk rentabel at udvinde. Selv da er forurening af grundvandet med tungmetaller en vedvarende trussel. Og det tager ikke højde for enorme tab af levesteder for dyreliv og generel miljøskade.

Derfor kunne dette lille, spiselige trin i bæredygtige batterier inspirere til en større bevægelse.

“Mens vores spiselige batterier ikke kan drive elbiler, er de bevis på, at batterier kan laves af sikrere materialer end nuværende Li-ion-batterier. Vi tror på, at de vil inspirere andre forskere til at bygge sikrere batterier for en virkelig bæredygtig fremtid." sagde Ivan Ilic, en af ​​medforfatterne til stufyen.

Forskernes papir - Et spiseligt genopladeligt batteri — blev udgivet for nylig i Advanced Materials journal, hvor de beskrev deres proof-of-concept battericelle.