可食用电子新突破：科学家打造出首款能吃的充电电池

意大利技术研究院（IIT-Italian Institute of Technology）的一支研究团队，成功地打造了一个完全可食用的可充电电池，这个电池是由我们日常饮食中常见的材料制成的。这项创新技术有望在健康诊断、食品质量监测和可食用软机器人等领域发挥作用。这项研究成果已经发表在《先进材料》杂志上。

据了解，可食用电子是一个近年来兴起的新领域，它可以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。在未来的可食用电子系统中，最有趣也最具挑战性的问题之一，就是如何实现可食用的电源。

意大利技术研究院的研究小组从生物体中的生化氧化还原反应中得到灵感，开发出了一种利用核黄素（维生素 B2，比如杏仁中就含有）作为阳极，槲皮素（一种食品添加剂和成分，比如山柑中就含有）作为阴极的电池。为了增加电导率，他们使用了食用活性炭（一种常见的非处方药），而电解质是水基的。为避免短路，每个电池都都隔膜，他们使用了紫菜做隔膜，就是寿司里面的那种。然后，他们将电极包裹在蜂蜡中，并从纤维素衍生的支架上引出两个食品级金触点（就是西点师傅用的金箔）。

这个电池单元的工作电压是 0.65 伏，这个电压足够低，不会在人体内摄入时产生问题。它可以提供 48 μA 的电流 12 分钟，或几微安的电流一个多小时，足以为一些小型电子设备，比如为低功耗 LED 灯提供一段时间的电力。这个完全可食用可充电电池是全球首个，将为新的可食用电子应用打开大门。

“未来可能的应用范围从可监测健康状况的可食用电路和传感器，到可监测食品储存条件的传感器。而且，考虑到这些电池的安全性，它们还可以用于儿童玩具中，因为儿童玩具有很高的误吞风险。实际上，我们已经在开发具有更大容量和更小尺寸的设备。这些发展将在未来也用于为可食用软机器人提供动力。”研究协调人 Mario Caironi 说。

“这种可食用电池对储能界来说也非常有价值。在不使用有毒材料的情况下制造更安全的电池，是我们在电池需求激增时面临的一个挑战。虽然我们的可食用电池不会为电动汽车提供动力，但它们证明了可以用比目前锂离子电池更安全的材料来制造电池。我们相信它们将激励其他科学家为一个真正可持续的未来建造更安全的电池，”该研究的共同作者 Ivan Ilic 补充说。