由食物製成的可充電電池
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2023-06-19
目前體內監測相關的診斷技術如胃鏡檢查和結腸鏡檢查等侵入性醫療程序執行過程對患者來說並不舒服，而食用電子是一個新興的領域，可藉由食用的方式攝入微型設備，以內含攝影鏡頭和pH感測器的膠囊大小裝置來進行檢查。儘管如此，由於存在設備滯留在人體中的風險，這些程序仍必須在醫療監督下進行。
義大利技術研究院（Istituto Italiano di Tecnologia）的研究團隊從日常飲食中可獲得的材料開發了一種完全可食用和可充電的電池，所用材料均為普通食品成分和添加劑，人類可以大量食用而無害。團隊從生物體內發生的生化氧化還原反應中汲取靈感，利用核黃素（維生素B2）作為陽極，槲皮素（quercetin）作為陰極，以活性炭來增加導電性，用於避免短路的隔板則是由海藻製成的，電極並被封裝在蜂蠟中，完成這種完全以可食用成分為材料的電池。
該電池可以提供12分鐘48微安培(μA)的電流，或持續一個多小時的幾微安電流，足以為小功率LED等小型電子設備提供一定時間的電力。這種電池可為在人體外部和內部運行的可食用電子設備供電，雖然電池的可充電特性可能不適用於人體內的短期應用，但在人體外運行的電池則可以充電，延長它們的使用壽命。未來的潛在用途包括為監測健康狀況的可食用電子感測器以及監測食品儲存條件的感測器供電等。此外，考慮到這些電池的安全程度，它們可以用於誤食攝入風險很高的兒童玩具中。
研究人員表示，隨著電池需求的飆升，在不使用有毒材料的情況下製造更安全的電池是目前科學家面臨的挑戰。雖然該電池不能為電動汽車提供動力，但它們證明了電池可以由比目前的鋰離子電池更安全的材料製成，相信將激勵其他科學家在未來製造更加安全永續的電池。團隊目前已經在開發容量更大、體積更小的設備，並將在未來進行測試，有望在醫療保健、藥理學和食品科學領域開啟大量應用。【延伸閱讀】- 西班牙發明家從大自然中創造電力
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