Esta bateria comestível pode alimentar o mundo dos diagnósticos e da energia sustentável

Qualquer cidade italiana, você pode imaginar, é uma gastronômico deleite - e a cidade portuária italiana de Gênova não é menos um exemplo disso.

Pesto, o molho verde feito de manjericão, é um Genoveses original, assim como o aglioteli, um molho de alho, e o Prescinsêua, que é um tipo de queijo. A cidade também é conhecida pela riqueza de deliciosos pratos de frutos do mar à base de anchovas, polvo e peixe-espada.

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Agora, Gênova também abriga a primeira bateria comestível do mundo, feita de uma variedade eclética de ingredientes, como cera de abelha e algas marinhas.

Embora esta bateria possa não estar nos cardápios de muitos restaurantes finos de Gênova, ela pode salvar sua vida um dia - ou pelo menos uma cirurgia cara - simplesmente dissolvendo-se em seu trato digestivo.

reação instintiva

O trato gastrointestinal – onde sua comida é pulverizada e digerida – é uma das partes mais importantes da maquinaria do seu corpo. A pesquisa mostra que tratá-lo bem tem um impacto direto e descomunal sobre cérebro saúde e funcionamento.

Portanto, qualquer problema neste trato – composto por seu cólon (intestino grosso), reto, intestino delgado, estômago, esôfago, garganta e boca – precisa ser atendido imediatamente.

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Um dos flagelos deste sistema digestivo é o câncer de cólon, um dos principais assassinos de homens e mulheres de meia-idade atualmente. As taxas de sobrevivência dependem da capacidade de detectá-lo precocemente.

Infelizmente, a maioria dos exames da região gastrointestinal envolve o envio de um tubo fino com uma câmera afixada na ponta pela garganta até o intestino delgado ou pelo reto até o cólon, nenhuma das quais é uma experiência agradável.

No entanto, um método inovador e cada vez mais atraente - embora menos comum - é despachar uma câmera alojada em uma pequena cápsula em forma de pílula de vitamina junto com baterias de óxido de prata em sua viagem inaugural até seu intestino. 

Parte espião do serviço secreto, parte caça estelar Jedi, o pílula - usado principalmente para inspecionar o intestino delgado em um processo chamado endoscopia de cápsula — atravessa o trato digestivo enquanto tira fotos a uma taxa de seis por segundo, despachando-as sem fio para um cinto eletrônico usado pelo paciente. 

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Embora esse processo pareça ótimo até agora, há um problema. Dispositivos ingeríveis, por mais incríveis que sejam, requerem supervisão médica enquanto são administrados e às vezes ficam alojados nas fendas montanhosas de suas entranhas. 

Do nada, você passou de um teste de câncer de rotina e acessível para uma cirurgia e um enorme projeto de lei.

Comestíveis para sua saúde

Mas e se a câmera de pílula fosse feita de substâncias que não fossem prejudiciais e de alguma forma silenciosamente se fundissem no nada assim que cumprissem seu dever?

pesquisadores italianos de Instituto Italiano de Tecnologia (IIT-Italian Institute of Technology) projetaram uma bateria que poderia alimentar dispositivos, como a câmera de comprimidos, usando ingredientes que você pode encontrar na despensa de qualquer amante de comida.

Para o ânodo dessa bateria, os pesquisadores italianos usaram a riboflavina, substância crucial necessária para o crescimento e funcionamento das células e encontrada em uma grande variedade de alimentos, incluindo carnes magras, amêndoas e espinafre.

A quercetina, um antioxidante crucial encontrado em frutas e vegetais, como cebola, uva, frutas vermelhas e brócolis, foi escolhida para ser o cátodo.

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Carvão ativado, usado para tratar casos de envenenamento, foi usado para aumentar a condutividade elétrica, enquanto uma solução à base de água atuou como eletrólito.

Para o separador, comumente usado em baterias para evitar curtos-circuitos, os pesquisadores usaram nori ou algas marinhas.

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Folha de ouro comestível do tipo que você usa para assar bolos e doces foi usada para os eletrodos.

Em seguida, toda a unidade foi envolta em cera de abelha.

Este trabalho de engenhosidade cuidadosamente elaborado é capaz de operar a 0.65 Volts, baixo o suficiente para não afetar os humanos quando eles o engolem, mas com energia suficiente para alimentar um pequeno LED por um curto período de tempo.

Avançando

Os pesquisadores que lideram esse promissor experimento de bateria comestível oferecem algumas ressalvas: o invólucro da bateria feito de cera de abelha é uma prova de conceito estelar, mas precisa ser reduzido um pouco para aplicações no mundo real.

Crucialmente, esta bateria comestível é apenas uma das muitas soluções emergentes que estão dando início a uma revolução comestível na área da saúde: um sensor de pH comestível, um filtro de radiofrequência, uma pílula comestível para comunicação intra-corporal - todos esses são avanços recentes que empurram o envelope de sistemas eletrônicos comestíveis complexos.

Muitos desses avanços são necessários com urgência nas áreas de farmacologia e diagnósticos de saúde, onde dispositivos e sensores movidos a bateria podem controlar nossas entranhas e fornecer informações sobre a qualidade dos alimentos. 

As baterias comuns de hoje, compostas por substâncias tóxicas, não poderão desempenhar esse papel. Pilhas ingeríveis e não tóxicas também podem ter um papel importante nos brinquedos infantis.

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Mais importante, no entanto, essas baterias comestíveis oferecem um caminho para um futuro mais sustentável, no qual quase tudo que requer energia será alimentado por uma rede limpa por meio de uma bateria. 

Hoje, a substância que alimenta a tecnologia limpa é o lítio, e minerá-lo para atender à demanda causa uma sustentabilidade significativa desafios. Apenas um quarto dos 88 milhões de toneladas de lítio, embutidos nas profundezas do núcleo da Terra, é economicamente viável para a mineração. Mesmo assim, a contaminação das águas subterrâneas por metais pesados ​​é uma ameaça persistente. E isso sem levar em conta a enorme perda de habitat para a vida selvagem e a carnificina ambiental em geral.

Portanto, esse pequeno passo comestível em baterias sustentáveis ​​pode inspirar um movimento maior.

“Embora nossas baterias comestíveis não forneçam energia para carros elétricos, elas são a prova de que as baterias podem ser feitas de materiais mais seguros do que as atuais baterias de íons de lítio. Acreditamos que eles inspirarão outros cientistas a construir baterias mais seguras para um futuro verdadeiramente sustentável,” dito Ivan Ilic, um dos co-autores do estudo.

O artigo dos pesquisadores - Uma bateria recarregável comestível - foi publicado recentemente no jornal Advanced Materials, no qual eles descreveram sua célula de bateria de prova de conceito.