Istituto Italiano di Tecnologia（IIT-意大利理工学院）的一组研究人员从我们日常饮食中通常消耗的材料开始，创造了一种完全可食用和可充电的电池。概念验证电池已在 Advanced Materials 期刊上发表的一篇论文中进行了描述。可能的应用包括健康诊断、食品质量监测和可食用软机器人。图片来源：IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

Istituto Italiano di Tecnologia 制造了世界上第一个可充电食用电池。这项创新技术可用于健康诊断、食品质量监测，甚至可用于创建可食用的软体机器人。

意大利理工学院的研究人员通过开发出第一个完全可食用的可充电电池取得了突破。这种电池是使用我们日常饮食中常用的材料制成的，最近发表在Advanced Materials杂志上的一篇论文中对此进行了记录。这项创新技术有可能用于健康诊断、食品质量监测，甚至可用于创建可食用的软机器人。

该研究由意大利米兰 IIT 中心印刷和分子电子实验室协调员 Mario Caironi 领导的团队进行。Caironi 一直致力于研究食品及其副产品的电子特性，目标是将它们与可食用材料相结合，创造出新型、尖端的可食用电子材料。为表彰他的工作，Caironi 在 2019 年获得了 ELFO 项目的 200 万欧元 ERC 合并补助金，该项目专注于推进可食用电子领域的发展。

食用电子是最近发展起来的一个领域，可能对胃肠道疾病的诊断和治疗以及食品质量监测产生重大影响。未来可食用电子系统开发中最有趣的挑战之一是实现可食用电源。

IIT 的研究小组从所有生物体内发生的生化氧化还原反应中汲取灵感，开发了一种电池，该电池利用核黄素（维生素 B2，例如在杏仁中发现）作为阳极和槲皮素（一种食品补充剂和成分，存在于刺山柑中，除其他外）作为阴极。活性炭（一种广泛使用的非处方药）被用来增加导电性，而电解质是水基的。每个电池都需要用于避免短路的隔板，它是由紫菜海藻制成的，这种海藻可以在寿司中找到。然后，电极被封装在蜂蜡中，两个食品级金触点（糕点师使用的箔）在纤维素衍生的支持物上出现。

电池单元的工作电压为 0.65 V，该电压足够低，不会在人体摄入时产生问题。它可以提供 48 μA 的电流持续 12 分钟，或几微安的电流持续一个多小时，足以在有限的时间内为小型电子设备（例如低功率 LED）供电。

这个完全可食用的可充电电池的例子是有史以来第一个，将为新的可食用电子应用打开大门。

“未来的潜在用途包括可以监测健康状况的可食用电路和传感器，以及为监测食品储存条件的传感器供电。此外，考虑到这些电池的安全水平，它们可以用于儿童玩具中，摄入的风险很高。实际上，我们已经在开发容量更大、体积更小的设备。这些发展将在未来进行测试，用于为可食用的软机器人提供动力，”研究协调员马里奥·凯罗尼 (Mario Caironi) 指出。

“这种可食用电池对于储能社区来说也非常有趣。随着电池需求的飙升，在不使用有毒材料的情况下制造更安全的电池是我们面临的挑战。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目前的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，”该研究的合著者 Ivan Ilic 补充道。