Questa batteria commestibile potrebbe alimentare il mondo della diagnostica e dell'energia sostenibile

Qualsiasi città italiana, immagineresti, è a gastronomico gioia - e la città portuale italiana di Genova non è meno un esempio di uno.

Il pesto, la salsa verde a base di basilico, è un genovese originale, così come gli aglioteli, una salsa all'aglio, e il Prescinsêua, che è un tipo di formaggio. La città è anche nota per la ricchezza di deliziosi piatti di pesce a base di acciughe, polpo e pesce spada.

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Ora, Genova ospita anche la prima batteria commestibile al mondo, realizzata con una gamma eclettica di ingredienti come cera d'api e alghe.

Anche se questa batteria potrebbe non essere protagonista nei menu dei numerosi ristoranti raffinati di Genova, un giorno potrebbe salvarti la vita - o per lo meno un costoso intervento chirurgico - semplicemente dissolvendosi nel tuo tratto digestivo.

Reazione istintiva

Il tratto gastrointestinale, dove il cibo viene polverizzato e digerito, è una delle parti più importanti dei macchinari del tuo corpo. La ricerca mostra che trattarlo bene ha un impatto diretto e fuori misura su cervello salute e funzionamento.

Pertanto, qualsiasi problema in questo tratto - costituito da colon (intestino crasso), retto, intestino tenue, stomaco, esofago, gola e bocca - deve essere curato immediatamente.

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Uno di flagelli di questo sistema digestivo è il cancro al colon, uno dei principali killer di uomini e donne di mezza età oggi. I tassi di sopravvivenza dipendono dalla capacità di rilevarlo in anticipo.

Sfortunatamente, la maggior parte degli esami della regione gastrointestinale comporta l'invio di un tubo sottile con una telecamera fissata alla punta o giù per la gola fino all'intestino tenue o attraverso il retto fino al colon, nessuna delle due è un'esperienza piacevole.

Tuttavia, un metodo innovativo e sempre più attraente, anche se meno comune, consiste nell'inviare una fotocamera alloggiata in una piccola capsula a forma di pillola vitaminica insieme a batterie all'ossido d'argento nel suo viaggio inaugurale nell'intestino. 

In parte spycam dei servizi segreti, in parte caccia stellare Jedi, il pillola - utilizzato principalmente per ispezionare l'intestino tenue in un processo chiamato endoscopia capsulare - si fa strada attraverso il tratto digestivo mentre scatta foto al ritmo di sei al secondo, inviandole in modalità wireless a una cintura elettronica indossata dal paziente. 

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Anche se questo processo suona alla grande finora, c'è un problema. I dispositivi ingeribili, per quanto sorprendenti, richiedono la supervisione medica mentre vengono somministrati e talvolta si depositano nelle fessure montuose delle tue viscere. 

Dal nulla, sei passato da un test oncologico di routine a prezzi accessibili a un intervento chirurgico e un'enorme visita medica proposta di legge.

Commestibili per la tua salute

Ma cosa succederebbe se la fotocamera della pillola fosse fatta di sostanze non dannose e in qualche modo si fondesse silenziosamente nel nulla una volta svolto il suo turno di servizio?

Ricercatori italiani di Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Istituto Italiano di Tecnologia) hanno progettato una batteria che potrebbe alimentare dispositivi, come la pillola fotografica, utilizzando ingredienti che potresti trovare nella dispensa di qualsiasi amante del cibo.

Per l'anodo di questa batteria, i ricercatori italiani hanno utilizzato la riboflavina, una sostanza cruciale necessaria per la crescita e il funzionamento delle cellule e che si trova in un'ampia varietà di alimenti, tra cui carni magre, mandorle e spinaci.

La quercetina, un antiossidante fondamentale che si trova in frutta e verdura, come cipolle, uva, bacche e broccoli, è stata scelta come catodo.

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Il carbone attivo, utilizzato per trattare i casi di avvelenamento, veniva utilizzato per aumentare la conducibilità elettrica, mentre una soluzione a base acquosa fungeva da elettrolita.

Per il separatore, che è comunemente usato nelle batterie per prevenire i cortocircuiti, i ricercatori hanno usato nori o alghe.

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Per gli elettrodi è stata utilizzata una lamina d'oro commestibile del tipo che si usa per cuocere torte e pasticcini.

Quindi, l'intera unità è stata rivestita di cera d'api.

Questo lavoro di ingegno accuratamente realizzato è in grado di funzionare a 0.65 Volt, abbastanza basso da non influenzare gli esseri umani quando lo inghiottono, ma con abbastanza energia da alimentare un minuscolo LED per un breve periodo.

Avanti

I ricercatori che guidano questo promettente esperimento con una batteria commestibile offrono alcuni avvertimenti: l'alloggiamento della batteria in cera d'api è una prova di concetto stellare, ma deve essere leggermente ridimensionato per le applicazioni del mondo reale.

Fondamentalmente, questa batteria commestibile è solo una delle tante soluzioni emergenti che stanno inaugurando una rivoluzione commestibile nel settore sanitario: un sensore di pH commestibile, un filtro a radiofrequenza, una pillola commestibile per la comunicazione intra-corporea: questi sono tutti progressi recenti che spingono l'involucro di complessi sistemi elettronici commestibili.

Molti di questi progressi sono urgentemente necessari nei settori della farmacologia e della diagnostica sanitaria, dove dispositivi e sensori alimentati a batteria potrebbero tenere d'occhio le nostre viscere e fornire informazioni sulla qualità del cibo. 

Le normali batterie di oggi, che sono costituite da sostanze tossiche, non saranno in grado di svolgere questo ruolo. Anche le batterie ingeribili e non tossiche possono trovare un ruolo importante nei giocattoli per bambini.

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Ancora più importante, tuttavia, queste batterie commestibili offrono un percorso verso un futuro più sostenibile in cui quasi tutto ciò che richiede energia sarà alimentato da una rete pulita tramite una batteria. 

Oggi, la sostanza che alimenta la tecnologia pulita è il litio e l'estrazione per soddisfare la domanda causa una significativa sostenibilità sfide. Solo un quarto degli 88 milioni di tonnellate di litio, incastonato in profondità nel nucleo terrestre, è economicamente sostenibile per l'estrazione. Anche allora, la contaminazione delle falde acquifere da metalli pesanti è una minaccia persistente. E questo non tiene conto dell'enorme perdita di habitat per la fauna selvatica e della carneficina ambientale in generale.

Quindi, questo piccolo passo commestibile nelle batterie sostenibili potrebbe ispirare un movimento più ampio.

“Sebbene le nostre batterie commestibili non alimenteranno le auto elettriche, sono la prova che le batterie possono essere realizzate con materiali più sicuri rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio. Crediamo che ispireranno altri scienziati a costruire batterie più sicure per un futuro veramente sostenibile”. disse Ivan Ilic, uno dei coautori di Stufy.

Il documento dei ricercatori - Una batteria ricaricabile commestibile - è stato recentemente pubblicato nella rivista Advanced Materials, in cui hanno descritto la loro cella di batteria proof-of-concept.