Première batterie rechargeable comestible créée à partir d’aliments
Une équipe de chercheurs en Italie a utilisé des aliments pour créer une batterie comestible et rechargeable pour la robotique douce et les applications médicales.
L’équipe de l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Institut italien de technologie) a créé une cellule de batterie de « preuve de concept » qui pourrait être utilisée dans les diagnostics de santé, la surveillance de la qualité des aliments et la robotique douce comestible.
La cellule de la batterie fonctionne à 0,65 V, une tension suffisamment basse pour ne pas créer de problèmes dans le corps humain lorsqu’elle est ingérée. Elle peut fournir un courant de 48 μA pendant 12 minutes, ou quelques microampères pendant plus d’une heure, assez pour alimenter de petits appareils électroniques, comme des LED basse consommation, pendant un temps limité.
Alors que les citrons et les pommes de terre ont été utilisés comme cellules primaires avec des électrodes métalliques, le groupe de recherche de l’IIT a développé la batterie en utilisant la riboflavine (vitamine B2, trouvée par exemple dans les amandes) comme anode et la quercétine (un complément alimentaire et un ingrédient, présent dans les câpres, parmi d’autres) comme cathode.
Le charbon actif, un médicament largement répandu en vente libre, a été utilisé pour augmenter la conductivité électrique, tandis que l’électrolyte était à base d’eau. Le séparateur, nécessaire dans chaque batterie pour éviter les courts-circuits, était fabriqué à partir d’algues nori, celles que l’on trouve dans les sushis. Les électrodes ont été encapsulées dans de la cire d’abeille avec deux contacts réalisés à partir d’une feuille d’or alimentaire utilisée par les pâtissiers sur un support dérivé de la cellulose.
Cea travaux font suite à une subvention de 2 millions d’euros pour un projet appelé ELFO qui explore l’électronique comestible et où l’un des principaux défis est d’avoir une source d’énergie comestible.
« Les utilisations potentielles futures vont des circuits comestibles et des capteurs capables de surveiller les conditions de santé à l’alimentation de capteurs pour surveiller les conditions de stockage des aliments », a déclaré le coordinateur de recherche Mario Caironi de l’IIT. « De plus, compte tenu du niveau de sécurité de ces piles, elles pourraient être utilisées dans des jouets pour enfants, où le risque d’ingestion est élevé. En fait, nous développons déjà des batteries avec une plus grande capacité tout en réduisant la taille globale. Ces développements seront également testés à l’avenir pour alimenter des robots mous comestibles », a souligné le chercheur.
« Cette pile comestible est également très intéressante pour la communauté du stockage d’énergie. Construire des batteries plus sûres, sans utiliser de matériaux toxiques, est un défi auquel nous sommes confrontés alors que la demande de batteries monte en flèche. Bien que nos batteries comestibles n’alimentent pas les voitures électriques, elles sont la preuve que les batteries peuvent être fabriquées à partir de matériaux plus sûrs que les batteries Li-ion actuelles. Nous pensons qu’ils inspireront d’autres scientifiques à construire des batteries plus sûres pour un avenir véritablement durable », a déclaré Ivan Ilic, co-auteur de l’étude.
L’étude peut être téléchargée à 10.1002/adma.202211400
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