Die meisten Superkondensatoren - elektrische Komponenten, die Energie speichern - bestehen aus Aluminium, Graphen oder verschiedenen Polymeren. Die Materialliste für die neuen, die an der Arizona State University (ASU) entwickelt werden, könnte jedoch mit einem Einkaufsbeleg verwechselt werden: Cheddar-Käse, Eier, Gelatine, Gatorade.
Forscher von ASU verwenden diese Inhaltsstoffe, um essbare Superkondensatoren herzustellen. Lebensmittel wie Käse und Eiweiß können in der richtigen Kombination Strom leiten und speichern. Die daraus resultierenden Geräte könnten eines Tages nach dem Verschlucken medizinische Geräte im Magen- oder Darmtrakt antreiben.
„Wir nutzen Lebensmittel, um wie Elektronik zu funktionieren“, sagt Hanqing Jiang, Professor für Maschinenbau, der die Forschung leitete und ein Studententeam leitete. "Und alles funktioniert ziemlich gut."
Die Schritte zur Herstellung der Superkondensatoren - das Rezept, wenn Sie so wollen - gehen folgendermaßen vor: Forscher mischen ein wenig Eiweiß mit Kohlepellets (Aktivkohle, manchmal auch als "Aktivkohle" bezeichnet, wird in einigen Verdauungsmedikamenten verwendet) und fügen dann Wasser hinzu und mehr Eiweiß. Sie tragen die Mischung auf etwas essbare Goldfolie auf. Dann schichten sie eine Scheibe Käse und ein Blatt Gelatine mit der mit Ei und Kohlenstoff bedeckten Goldfolie zusammen. Hinzu kommt ein Quadrat aus getrocknetem Seetang, wie er zum Rollen von Sushi verwendet wird, das mit einem Tropfen Energy-Drink getränkt wurde. Sie stapeln mehr der gleichen Materialien zusammen und versiegeln sie in einer Versiegelungsmaschine.
"Die ganze Struktur ist eine Art Sandwich", sagt Jiang.
Die Verwendung des Blattgoldes war die Idee eines Schülers von Jiang. "Wir haben versucht, an ein essbares Metall zu denken", sagt Jiang. „Wir hatten einen Studenten aus Indien, und er sagte, in Indien wird Gold zum Dekorieren von Kuchen und Eiscreme verwendet. Es gibt also tatsächlich essbares Gold und essbares Silber. “
Die in der Fachzeitschrift Advanced Materials Technologies veröffentlichten Forschungen des Teams haben gezeigt, dass durch die essbaren Superkondensatoren erzeugte Ströme E. coli abtöten können, ein Bakterium, das zu einer Vielzahl von Krankheiten führen kann.
"Die Rate [der Tötung von E. coli] ist viel schneller als die derzeitige Antibiotika", sagt Jiang. "Der Superkondensator kann als elektronisches Medikament fungieren."
Die Superkondensatoren können winzige Kameras mit Strom versorgen, was Ärzten die Durchführung von Untersuchungstests des Verdauungstrakts erleichtern könnte. Sie können sogar bestimmte Nährstoffe oder Medikamente an bestimmte Bereiche des Darms abgeben.
Die essbaren Superkondensatoren haben gegenüber herkömmlicher einnehmbarer Elektronik den Vorteil, dass sie völlig ungiftig sind und nicht aus dem Verdauungstrakt geleitet werden müssen. Sie müssen allerdings verschluckt werden, und die Geräte haben ab sofort die Größe eines Ketchup-Pakets. Schluck?!
Jiang schätzt, dass es zwei oder drei Jahre dauern wird, bis sie ein funktionierendes medizinisches Gerät haben, das viel kleiner und in 3D gedruckt ist.
