这种可食用电池可以为诊断和可持续能源领域提供动力

手上可食用电池

可食用电池可能是监测胃肠道的革命性产品。

意大利技术学院

你可以想象,任何意大利城市都是 美食 喜悦——意大利港口城市热那亚就是一个例子。

香蒜酱,由罗勒制成的绿色酱汁,是一种 热那亚 原始的,还有 aglioteli(一种大蒜酱)和 Prescinsêua(一种奶酪)。 这座城市还以丰富的凤尾鱼、章鱼和剑鱼制成的美味海鲜菜肴而闻名。

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现在,热那亚也是世界上第一个可食用电池的所在地,该电池由蜂蜡和海藻等多种成分制成。

虽然这种电池可能不会出现在热那亚许多高级餐厅的菜单上,但有一天,它可能会通过简单地溶解到您的消化道中来挽救您的生命,或者至少是一次昂贵的手术。

肠道反应

胃肠道——食物被粉碎和消化的地方——是身体机器最重要的部分之一。 研究表明,妥善对待它会对人们产生直接而巨大的影响 健康和功能。

因此,这条由结肠(大肠)、直肠、小肠、胃、食道、喉咙和口腔组成的肠道出现的任何问题都需要立即得到处理。

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其中一个 祸害 这种消化系统的主要疾病是结肠癌,它是当今中年男性和女性的主要杀手。 存活率取决于能否及早发现。

不幸的是,大多数胃肠道检查都需要将一根末端装有摄像头的细管送入喉咙,到达小肠,或通过直肠到达结肠,这两种情况都不是令人愉快的经历。

然而,一种创新且越来越有吸引力的方法(尽管不太常见)是将装在维生素药丸形状的小胶囊中的相机与氧化银电池一起首次航行到您的肠道中。 

部分是特工间谍摄像机,部分是绝地星际战斗机,  - 主要用于检查小肠,过程称为 胶囊内窥镜 它穿过消化道,同时以每秒六张的速度拍照,并将它们无线发送到患者佩戴的电子腰带上。 

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虽然这个过程到目前为止听起来不错,但存在一个问题。 可摄入的装置虽然令人惊奇,但在使用时需要医疗监督,有时它们会卡在你内脏的大裂缝中。 

突然之间,您已经从常规的、负担得起的癌症测试转变为手术和庞大的医疗费用 法案.

为了您的健康而食用

但是,如果药丸相机是由无害的物质制成的,并且在履行职责后不知何故悄然消失为虚无,该怎么办?

意大利研究人员来自 意大利技术学院 意大利理工学院(IIT-意大利理工学院)设计了一种电池,可以为药丸相机等设备供电,使用的原料在任何美食爱好者的储藏室中都可以找到。

对于这种电池的阳极,意大利研究人员使用了核黄素,这是一种细胞生长和功能所必需的关键物质,存在于多种食物中,包括瘦肉、杏仁和菠菜。

槲皮素是一种重要的抗氧化剂,存在于洋葱、葡萄、浆果和西兰花等水果和蔬菜中,被选为阴极。

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用于治疗中毒病例的活性炭用于增加电导率,而水基溶液则充当电解质。

对于电池中常用的防止短路的隔膜,研究人员使用了紫菜或海藻。

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电极使用的是用于烘烤蛋糕和糕点的食用金箔。

然后,将整个装置包裹在蜂蜡中。

这款精心制作的独创作品能够在 0.65 伏的电压下工作,该电压足够低,不会对人类吞咽造成影响,但有足够的电量为微型 LED 供电一小段时间。

动力向前

领导这项有前途的可食用电池实验的研究人员提出了一些警告:蜂蜡制成的电池外壳是一个很好的概念验证,但它需要按比例缩小一点以适应实际应用。

可食用电池的成分

这种可食用电池由蜂蜡、金箔、杏仁、活性炭、紫菜、乙基纤维素和槲皮素制成。

意大利技术学院

至关重要的是,这种可食用电池只是引领医疗保健领域可食用革命的众多新兴解决方案之一:可食用 pH 传感器、射频过滤器、用于体内通信的可食用药丸——这些都是推动复杂可食用电子系统发展的最新进展。

药理学和健康诊断领域迫切需要其中许多进步,在这些领域,电池供电的设备和传感器可以密切关注我们的内脏并提供有关食品质量的信息。 

如今的普通电池由有毒物质组成,无法发挥这一作用。 可摄入的无毒电池在儿童玩具中也发挥着重要作用。

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然而,最重要的是,这些可食用电池提供了一条通往更加可持续的未来的道路,在这个未来中,几乎所有需要能源的东西都将通过电池由清洁的电网供电。 

如今,为清洁技术提供动力的物质是锂,开采锂来满足需求会带来显着的可持续性 挑战。 埋藏在地核深处的 88 万吨锂中,只有四分之一在经济上具有开采可行性。 即便如此,重金属对地下水的污染仍然是一个持续的威胁。 这还没有考虑到野生动物栖息地的巨大丧失和普遍的环境破坏。

因此,可持续电池这一可食用的小举措可能会激发一场更大的运动。

“虽然我们的可食用电池不能为电动汽车提供动力,但它们证明电池可以由比当前锂离子电池更安全的材料制成。 我们相信他们将激励其他科学家为真正可持续的未来制造更安全的电池。” 说过 伊万·伊利奇 (Ivan Ilic),《闷闷不乐》的合著者之一。

研究人员的论文—— 可食用充电电池 -  最近发布了 在《先进材料》杂志上,他们描述了他们的概念验证电池。



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