De fleste superkapsler - elektriske komponenter som lagrer energi - er laget av aluminium, grafen eller forskjellige polymerer. Men materialelisten for de nye som ble utviklet ved Arizona State University (ASU) kan forveksles med en kvittering for dagligvarer: cheddarost, egg, gelatin, Gatorade.
Forskere ved ASU bruker disse ingrediensene for å lage spiselige superkapasitorer. Mat som ost og eggehvite, når den plasseres i riktige kombinasjoner, kan lede og lagre strøm. De resulterende enhetene, når de svelget, en dag kunne gi medisinsk utstyr i magen eller tarmen.
"Vi bruker mat for å fungere som elektronikk, " sier Hanqing Jiang, professor i maskinteknikk som ledet forskningen og ledet et team av studenter. "Og alt fungerer ganske bra."
Trinnene for å lage superkapasitorene - hvis du vil - oppskriften, går slik: Forskere blander litt eggehvite med karbonpiller (aktivert karbon, noen ganger kalt "aktivt kull", brukes i noen fordøyelsesmedisiner), og tilsett deretter vann og mer eggehvite. De påfører blandingen på litt spiselig gullfolie. De legger deretter sammen en skive ost og et ark gelatin med den egg- og karbonbelagte gullfolien. På toppen av det legger de en firkant med tørket tang, den typen som brukes til å rulle sushi, som har blitt dynket med dråper energidrikk. De stabler flere av de samme materialene sammen, og forsegler dem i en tetningsmaskin.
"Hele strukturen er en slags sandwich, " sier Jiang.
Bruken av gullbladet var ideen til en av Jiangs studenter. "Vi prøvde å tenke på et spiselig metall, " sier Jiang. "Vi hadde en student fra India, og han sa at i India brukes gull til å dekorere kaker og iskrem. Så det er faktisk spiselig gull og spiselig sølv. ”
Teamets forskning, publisert i tidsskriftet Advanced Materials Technologies, har vist at strømmer produsert av spiselige superkapasitorer kan drepe E. coli, en bakterie som kan føre til en rekke plager.
"Raten [for å drepe E. coli] er mye raskere enn dagens antibiotika, " sier Jiang. "Superkondensatoren kan fungere som et elektronisk medikament."
Superkondensatorene kan føre til bittesmå kameraer, noe som kan gjøre det lettere for leger å utføre undersøkelsestester av fordøyelseskanalen. De kan til og med levere visse næringsstoffer eller medisiner til bestemte områder av tarmen.
De spiselige superkapslene har fordelen fremfor tradisjonell inntakbar elektronikk ved at de er helt ikke-giftige og ikke trenger å føres fra fordøyelseskanalen. De må imidlertid svelges hele, og fra nå er enhetene omtrent på størrelse med en ketchup-pakke. Gulp?!
Jiang anslår det vil gå to eller tre år før de har et funksjonelt medisinsk utstyr som er mye mindre og 3D-trykt.
