De meeste supercondensatoren - elektrische componenten die energie opslaan - zijn gemaakt van aluminium, grafeen of verschillende polymeren. Maar de materialenlijst voor de nieuwe die aan de Arizona State University (ASU) worden ontwikkeld, kan worden aangezien voor een kruidenier: cheddarkaas, eieren, gelatine, Gatorade.
Onderzoekers van ASU gebruiken deze ingrediënten om eetbare supercondensatoren te maken. Voedingsmiddelen zoals kaas en eiwit kunnen, indien in de juiste combinaties geplaatst, elektriciteit geleiden en opslaan. De resulterende apparaten, eenmaal ingeslikt, kunnen op een dag medische apparaten voeden in de maag of het darmkanaal.
"We gebruiken voedsel om te functioneren als elektronica", zegt Hanqing Jiang, een professor in de machinebouw die het onderzoek leidde en een team van studenten leidde. "En alles werkt redelijk goed."
De stappen voor het maken van de supercondensatoren - het recept, als je wilt - gaan als volgt: onderzoekers mengen een beetje eiwit met koolstofpellets (actieve kool, soms "actieve kool" genoemd, wordt in sommige spijsverteringsgeneesmiddelen gebruikt) en voeg water toe en meer eiwit. Ze brengen het mengsel aan op een beetje eetbare goudfolie. Ze leggen vervolgens een plak kaas en een vel gelatine samen met de met ei en koolstof bedekte goudfolie. Bovendien voegen ze een vierkant gedroogd zeewier toe, het type dat wordt gebruikt om sushi te rollen, dat is doordrenkt met druppels energiedrank. Ze stapelen meer van dezelfde materialen op elkaar en verzegelen ze in een sluitmachine.
"De hele structuur is een soort sandwich", zegt Jiang.
Het gebruik van het bladgoud was het idee van een student van Jiang. "We probeerden een eetbaar metaal te bedenken, " zegt Jiang. “We hadden een student uit India en hij zei dat in India goud wordt gebruikt om cakes en ijs te versieren. Dus er is eigenlijk eetbaar goud en eetbaar zilver. ”
Het onderzoek van het team, gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials Technologies, heeft aangetoond dat stromingen geproduceerd door de eetbare supercondensatoren E. coli kunnen doden, een bacterie die kan leiden tot verschillende kwalen.
"Het percentage [van het doden van E. coli] is veel sneller dan de huidige antibiotica, " zegt Jiang. "De supercondensator kan functioneren als een elektronisch medicijn."
De supercondensatoren kunnen kleine camera's van stroom voorzien, waardoor artsen gemakkelijker onderzoek naar het spijsverteringskanaal kunnen uitvoeren. Ze kunnen zelfs bepaalde voedingsstoffen of medicijnen afgeven aan specifieke delen van de darm.
De eetbare supercondensatoren hebben het voordeel boven traditionele elektronische elektronica dat ze niet giftig zijn en niet uit het spijsverteringskanaal hoeven te worden gehaald. Ze moeten wel heel worden doorgeslikt en vanaf nu zijn de apparaten ongeveer zo groot als een ketchup-pakket. Slok?!
Jiang schat dat het twee of drie jaar zal duren voordat ze een functioneel medisch hulpmiddel hebben dat veel kleiner en 3D-geprint is.
