Forschung
18.04.2023, 13:52 Uhr
Neue Mini-Batterie ist ess- und wiederaufladbar
Eine neue essbare Batterie, die von IIT-Wissenschaftlern entwickelt wurde, soll in der Medizin, in Kinderspielzeug und auch bei der Lebensmittelkontrolle zum Einsatz kommen. Die Batterie ist aus Materialien gemacht, die sonst Teil unserer Ernährung sind.
Die neue essbare Batterie und die Zutaten, aus denen sie hergestellt wird
(Quelle: iit.it)
Forscher des Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) haben eine Batterie entwickelt, die essbar und sofern noch nicht verspeist, wiederaufladbar ist. Sie soll für kleine Diagnosegeräte, die sich schlucken lassen, um etwa den Verdauungstrakt zu überprüfen, und zur Kontrolle von Geräten zur Lebensmittelüberwachung genutzt werden. Das Team nutzt hierzu Materialien, die normalerweise Teile der menschlichen Ernährung sind.
Riboflavin und Quercetin
Mario Caironi und sein Team haben sich bei der Entwicklung von biochemischen Redoxreaktionen inspirieren lassen, die in allen Lebewesen ablaufen. Die daraus resultierende Batterie hat eine Anode aus Riboflavin, besser bekannt als Vitamin B2, das zum Beispiel in Mandeln vorkommt. Die Kathode besteht aus dem Nahrungsergänzungsmittel Quercetin. Mit Aktivkohle, ein rezeptfreies Medikament gegen Durchfallerkrankungen, haben die IIT-Forscher die elektrische Leitfähigkeit optimiert.
Der Elektrolyt, der Anode und Kathode voneinander trennt, basiert auf Wasser. Der Separator, der in jeder Batterie benötigt wird, um Kurzschlüsse zu vermeiden, besteht aus Nori-Algen, wie sie in Sushi vorkommen. Die beiden Elektroden haben die Wissenschaftler in Bienenwachs verkapselt, aus denen zwei Goldkontakte in Lebensmittelqualität als elektrische Anschlüsse ragen.
Spannung absolut harmlos
Die Batteriezelle arbeitet bei einer Spannung von 0,65 Volt, die für Menschen harmlos ist, selbst wenn sie sich im Körperinneren entlädt. Die Batterie liefert zwölf Minuten lang Strom mit einer Stärke von 48 Mikroampere oder einige Mikroampere für mehr als eine Stunde - genug, um kleine elektronische Geräte wie Leuchtdioden mit geringem Verbrauch für eine ausreichende Zeit zu versorgen.
«Einsatzmöglichkeiten reichen von essbaren Schaltkreisen und Sensoren, die den Gesundheitszustand überwachen können, bis hin zur Stromversorgung von Sensoren zur Überwachung der Lagerbedingungen von Lebensmitteln. Darüber hinaus könnten diese Batterien in Kinderspielzeug eingesetzt werden, um Gesundheitsschäden zu vermeiden, wenn sie versehentlich verschluckt werden», so Caironi.
