Un giorno non lontano mangeremo schede elettroniche. Immaginate un sensore mescolato ai cibi congelati che sia in grado di rilevare se un prodotto sia stato scongelato per errore e ricongelato, segnalando l’incidente, ma che possa essere assunto con il cibo senza nessun problema perché edibile. Con l’elettronica edibile si può. Così da una scheda a una batteria il passo è breve. Il primo prototipo al mondo di batteria ricaricabile e commestibile, costruita partendo da materiali che normalmente vengono consumati a tavola è nata infatti all’Istituto Italiano di Tecnologia di Milano e potrà avere applicazioni nel monitoraggio della qualità dei cibi e negli strumenti di diagnostica della salute del corpo. Descritto sulla rivista internazionale Advanced Materials, il prototipo è il risultato degli studi del professor Mario Caironi nel campo dell’elettronica edibile, supportati dai finanziamenti del Consiglio europeo delle ricerche. Caironi è coordinatore del Printed and Molecular Electronics Laboratory (elettronica molecolare stampata) al Centro di IIT a Milano.
L’elettronica commestibile è un campo d’indagine scientifica in rapida ascesa, che potrebbe avere un grande impatto sia sulla diagnosi e trattamento di molti disturbi del tratto gastrointestinale sia sul monitoraggio della qualità degli alimenti. Quando si vuole costruire un sistema elettronico che possa essere ingerito senza causare danni, però, ci si trova davanti al problema di sviluppare fonti di energia commestibili.
Il gruppo di ricerca coordinato da Caironi ha quindi sviluppato una batteria completamente basata su componenti edibili tratti dalla gastronomia internazionale. La riboflavina (detta anche vitamina B2) agisce da anodo, mentre la quercetina (una sostanza presente in mandorle e capperi) da catodo. Per aumentare la conducibilità elettrica è stato poi utilizzato il carbone attivo (un farmaco da banco molto diffuso), mentre l’elettrolita di questo prototipo è a base d’acqua. Il separatore, necessario in ogni batteria per evitare cortocircuiti, è stato realizzato con alghe nori, comunemente utilizzate nella preparazione del sushi. Infine, gli elettrodi sono stati incapsulati in cera d’api da cui escono due contatti in oro alimentare, la stessa pellicola usata a volte dai pasticceri per le decorazioni. La batteria può fornire una corrente sufficiente per alimentare piccoli dispositivi elettronici, come i Led a bassa potenza e non crea danni al corpo umano se ingerita. Questo esempio di batteria ricaricabile completamente commestibile, il primo mai realizzato, apre ora le porte a nuove applicazioni elettroniche edibili.
«I potenziali utilizzi futuri includono circuiti e sensori commestibili, in grado di monitorare le condizioni di salute ma anche lo stato di conservazione degli alimenti. Inoltre – spiega Caironi – dato l’alto livello di sicurezza di queste batterie, queste tecnologie potrebbero essere utilizzate anche nell’ambito dei giocattoli per i bambini più piccoli, dove il rischio di ingestione è elevato. In realtà, già ora stiamo già sviluppando dispositivi con maggiore capacità e dimensioni ridotte».
Ivan Ilic, co-autore dello studio, aggiunge: «Questa batteria commestibile è molto interessante anche per chi studia e progetta gli accumulatori di energia. La costruzione di batterie più sicure, senza l’uso di materiali tossici, è una sfida che dobbiamo affrontare: anche se queste batterie non alimenteranno le auto elettriche, sono una prova del fatto che realizzare delle fonti di alimentazione con materiali più sicuri rispetto alle attuali batterie è possibile. Crediamo quindi che ispireranno altri scienziati a costruire batterie più sicure, per un futuro davvero sostenibile».
