Avresti mai pensato di potere mangiare una batteria? Probabilmente no e per il TIME si tratta di una delle invenzioni più innovative dell’anno
Nella lista delle migliori invenzioni del 2023 stilata dal Time sono state inserite ben 200 invenzioni, provenienti dai centri di ricerca di tutto il mondo, organizzate in 22 categorie che comprendono l’intelligenza artificiale e la robotica, la sostenibilità e i trasporti, il benessere e il cibo.
Nell’elenco di quest’anno, divulgato il 24 ottobre 2023, sono menzionate alcune delle più importanti scoperte tecnologiche dell’anno, che documentano come ormai i i confini di questo settore si stiano ampliando, fino a comprendere tutti i lati della vita umana. Infatti, il Time ha premiato delle tute tattili innovative per le persone non udenti, in grado di tradurre l’audio di un concerto in vibrazioni tangibili, consentendo loro di percepire la musica sulla pelle. Poi, ci sono anche dei bastoni intelligenti progettati per assistere gli anziani aiutarli a migliorare la loro capacità di camminare. Inoltre, vengono citati alcuni sistemi di intelligenza artificiale impiegati per proteggere gli animali selvatici. Straordinario, è l’esempio di innovazione tecnologica rappresentato da uno straordinario zoo virtuale, composto interamente da ologrammi. Si tratta di soluzioni “geniali” che illustrano come la tecnologia possa essere applicata in modo creativo e benefico in vari settori, migliorando la vita delle persone e contribuendo alla conservazione degli animali selvatici.
Ma, nella lista delle migliori invenzioni del 2023 del Time, che include prodotti con un impatto positivo in settori come la tecnologia, la salute, l’energia, la sostenibilità e l’intrattenimento, spicca soprattutto un prototipo italiano: una batteria insolitamente commestibile e ricaricabile. Si tratta di un’innovazione è stata sviluppata dal gruppo guidato da Mario Caironi presso l’Istituto Italiano di Tecnologia di Milano. Il dispositivo, che sembra avere l’aspetto di una barretta energetica, è realizzata con ingredienti comuni nella dieta quotidiana. L’inclusione di questa batteria alimentare nella prestigiosa lista sottolinea la sua unicità e il potenziale impatto nel campo delle tecnologie sostenibili.
Una batteria che si mangia: la scoperta italiana
Negli ultimi anni, la tecnologia commestibile – o edibile, in particolare nel contesto sanitario, sta emergendo come alternativa agli strumenti diagnostici tradizionali e invasivi soprattutto per il tratto gastrointestinale. Tuttavia, le potenzialità si estendono oltre questo ambito, aprendo la strada a nuovi dispositivi per il monitoraggio della qualità alimentare e la somministrazione di terapie specifiche. La sfida principale del settore consiste nel rendere i sensori e i circuiti non solo composti da materiali digeribili, ma anche di creare sistemi realizzati da una fonte di alimentazione altrettanto commestibile. Nonostante gli sforzi nella ricerca di supercondensatori e fuel cell edibili, finora i risultati erano stati poco soddisfacenti.
Questi dispositivi commestibili presentano significative implicazioni nel monitoraggio del tratto gastrointestinale, nella terapia e nel rapido controllo della qualità alimentare. Sebbene ricerche recenti abbiano dimostrato la fattibilità di circuiti e sensori commestibili, la realizzazione di dispositivi elettronici completamente edibili richiede fonti di energia commestibili, di cui esistevano pochi esempi. Fino ad ora.
Il gruppo dell‘Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), guidato da Mario Caironi, ha affrontato questa sfida sviluppando una batteria commestibile e ricaricabile, composta da materiali comunemente consumati nella vita quotidiana. In particolare, il dispositivo annoverato nella lista delle migliori invenzioni del 2023, è così strutturato: l’anodo, realizzato con riboflavina (vitamina B2) presente nelle mandorle, mentre il catodo, composto da quercitina presente nei capperi, agiscono come polo positivo e negativo, rilasciando e trattenendo una carica elettrica in modo continuativo. Il carbone attivo ottenuto da vegetali come il cocco funge da trasportatore di carica, mentre il separatore, cruciale per prevenire cortocircuiti, è realizzato con alghe nori, comuni nella preparazione del sushi. Gli elettrodi sono infine incapsulati in un contenitore di cera d’api, da cui emergono due contatti in oro alimentare, spesso utilizzato nella pasticceria. Si tratta di una soluzione avanzata per l’elettronica commestibile, capace di aprire molte porte per il futuro del suo sviluppo.
La batteria di prova realizzata dal team dell’Istituto Italiano di Tecnologia ha dimostrato di operare a 0,65 V, supportando una corrente di 48 µA per 12 minuti. Questa prova di concetto non solo rappresenta un passo avanti significativo nell’elettronica commestibile, ma apre anche la strada a nuove applicazioni. La tecnologia delle batterie commestibili potrebbe rivoluzionare il settore medico, consentendo diagnosi e trattamenti più sicuri e semplici. Inoltre, offre prospettive inesplorate nel monitoraggio della qualità alimentare. In particolare, Valerio Galli, uno dei membri del gruppo di ricerca, ha spiegato che attualmente la batteria è progettata per operare esternamente al corpo, ma con l’obiettivo futuro di integrarla all’interno di una pillola commestibile per il monitoraggio gastrointestinale. In questo scenario, la batteria sarebbe protetta dalla pillola e funzionerebbe fino a quando questa viene digerita.
Le implicazioni future della batteria edibile
Il prototipo attuale della batteria commestibile presenta una capacità di 10 microampere, sufficiente per alimentare piccoli LED e sensori a basso consumo, come quelli utilizzati nell’agricoltura. Questo limite sarà oggetto di prossimi sviluppi da parte del gruppo di ricerca dell’Istituto Italiano di Tecnologia. Nel frattempo, Mario Caironi, coordinatore del laboratorio Printed and Molecular Electronics presso centro di ricerca di Milano, ha espresso soddisfazione per la selezione del dispositivo come una delle “migliori invenzioni del 2023” da parte del Time, sottolineando che un simile riconoscimento motiva ulteriormente il team di ricerca a continuare a esplorare nuove strade per implementare gli usi della batteria.
Entusiasta anche il direttore scientifico dell’IIT, Giorgio Metta, per il quale “il riconoscimento dell’originalità della batteria edibile da parte di Time è il chiaro segno che il nostro Istituto è una realtà internazionale per la qualità delle sue ricerche”. Pertanto, ha assicurato che il team non abbandonerà la ricerca nel campo della batteria commestibile “per portare l’innovazione made in Italy verso nuovi traguardi sia tecnici che di mercato”.
Infatti, questo innovativo dispositivo edibile potrebbe rivoluzionare il campo medico, aprendo possibilità sorprendenti in cui la tecnologia e l’alimentazione si fondono. Le sue potenziali applicazioni includono lo sviluppo di sensori clinici per monitorare parametri di salute e contribuire alla sicurezza alimentare, oltre alla possibilità di utilizzo nella realizzazione dei giocattoli, riducendo il rischio di ingestione da parte dei bambini. Inoltre, la batteria commestibile non solo offrirebbe un’alternativa sicura alle tradizionali batterie, ma potrebbe anche giocare un ruolo cruciale nei dispositivi medici incorporati nel corpo.
In pochi mesi dalla pubblicazione dello studio, la prima batteria commestibile e ricaricabile è stata la protagonista di 250 articoli sulla stampa di tutto il mondo, tra cui Italia, Gran Bretagna, Stati Uniti, Francia, Spagna, Germani, Brasile, Argentina, Israele.
