Bio batterie: ecco la batteria ingeribile che funziona a batteri e dura fino a 100 anni

Alcuni ricercatori hanno messo a punto una minuscola biobatteria ingeribile e attivata dal ph dell'intestino umano, dalla potenziale durata di un secolo
di Giulia Favetti pubblicata il 18 Aprile 2023, alle 15:11 nel canale Scienza e tecnologiaPochi giorni fa avevamo parlato della prima batteria commestibile al mondo, creata presso l'Istituto Italiano di Tecnologia di Milano.
L'IIT non è di certo l'unico ente a studiare le potenzialità di queste batterie; recentemente infatti la rivista Small ha pubblicato lo studio dell'Università di Binghamton "Tiny biobattery with potential 100-year shelf life runs on bacteria".
La nuova ricerca parte dalle conclusioni raggiunte negli anni dal professor Seokheun "Sean" Choi della facoltà del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Ingegneria Informatica presso il Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science e il suo laboratorio di bioelettronica e microsistemi, relative agli studi su una futura batteria ingeribile e attivabile dal ph dell'intestino umano.
Choi e il suo team hanno iniziato questo percorso nel 2016, arrivando a scrivere e pubblicare diversi paper a riguardo.
Gli ultimi:
"Electrogenic Bacteria Promise New Opportunities for Powering, Sensing, and Synthesizing" - 2022
Ora, Choi e la dottoranda Maryam Rezaie hanno fatto tesoro di quanto appreso finora e sono passati allo step successivo, ovvero "portare la batteria ingeribile fuori dal corpo umano".
I dettagli delle varie componenti: l'MFC con una configurazione verticale (a) e la sua pila (b). Immagini del pacchetto MFC/MFC assemblato e dei loro singoli componenti (c) per gentile concessione di Small e l'Università di Binghamton
Il recente studio mostra i risultati dell'utilizzo di batteri sporigeni [simili a quelli utilizzati nella precedente versione ingeribile] per creare un dispositivo che potenzialmente funzionerebbe ancora dopo 100 anni.
"L'obiettivo generale è quello di sviluppare una cella a combustibile microbica che possa essere immagazzinata per un periodo relativamente lungo senza degradazione dell'attività biocatalitica e che possa anche essere rapidamente attivata assorbendo l'umidità dall'aria", ha affermato Choi, per poi proseguire:
"Volevamo realizzare queste biobatterie per capacità di generazione di energia portatili, immagazzinabili e su richiesta, il problema però è: come possiamo fornire la conservazione a lungo termine dei batteri fino al momento dell'utilizzo? E se ciò è possibile, come fornireste l'attivazione della batteria su richiesta per una generazione di energia rapida e semplice? E come migliorereste la potenza?"
La soluzione individuata dal team è stato sigillare la cella [delle dimensioni di una monetina] con un pezzo di nastro Kapton, un materiale in grado di resistere a temperature da -500 a 750 gradi Fahrenheit [all'incirca da -295,556 a 399 gradi Celsius].
Quando il nastro è stato rimosso e l'umidità è entrata, i batteri si sono mescolati con un germinante chimico che li ha incoraggiato a produrre spore.
La reazione ha generato abbastanza energia per alimentare un LED, un termometro digitale o un piccolo orologio.
L'aumento del calore delle spore batteriche ha ridotto l'intervallo di tempo in cui il dispositivo poteva emettere la massima potenza da 1 ora a 20 minuti, mentre l'aumento dell'umidità ha portato a una maggiore produzione elettrica.
Dopo una settimana di conservazione a temperatura ambiente, i test condotti dal team hanno verificato che il calo di produzione energetica si attestava al 2%.
Il morale della squadra è piuttosto alto e incoraggiato dai risultati ottenuti, ma Choi ha sottolineato la necessità di arrivare a un'accensione più rapida e un maggiore produzione di tensione, se si mira a rendere questa batteria una valida alternativa a quelle tradizionali.
14 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info* fixed
-293 gradi
Sono riusciti anche a spostare lo 0 assoluto - 295 gradi"Il sito italiano sulla tecnologia"
Giulia Favetti che lo zero assoluto è a circa -273 C° lo sanno anche i sassi...
Giulia Favetti che lo zero assoluto è a circa -273 C° lo sanno anche i sassi...
la fonte riporta -500 Fahrenheit, lei si è limitata a convertire.
comunque è evidente si tratti di un errore
BATTERI e
comunque è evidente si tratti di un errore
Il range del nastro Kapton è compreso (circa) tra -269 e 400 gradi °C (Kapton - Wikipedia). Ora:
[LIST]
[*]-269 °C = 4 K = -452 °F;
[*]400 °C = 673 K = 752 °F.
[/LIST]
A occhio e croce sono partiti da gradi Celsius (in ambito scientifico si usano esclusivamente le unità del sistema internazionale) e li hanno trasformati in Fahrenheit, poi arrotondandoli. Male, perché 752 arrotondato a 750 è plausibile, mentre -452 arrotondato a -500…
(o peggio, hanno calcolato 269 °C=516 °F, poi hanno arrotondato a 500 e hanno messo il meno da entrambe le parti)
Sì, si tratta di un errore; non del giornalista, che avrebbe comunque dovuto accorgersene, ma, ancora peggio, dei ricercatori. Se i ricercatori hanno fatto un errore di conversione del genere, posso fidarmi del risultato delle loro ricerche?
[LIST]
[*]-269 °C = 4 K = -452 °F;
[*]400 °C = 673 K = 752 °F.
[/LIST]
A occhio e croce sono partiti da gradi Celsius (in ambito scientifico si usano esclusivamente le unità del sistema internazionale) e li hanno trasformati in Fahrenheit, poi arrotondandoli. Male, perché 752 arrotondato a 750 è plausibile, mentre -452 arrotondato a -500…
(o peggio, hanno calcolato 269 °C=516 °F, poi hanno arrotondato a 500 e hanno messo il meno da entrambe le parti)
Sì, si tratta di un errore; non del giornalista, che avrebbe comunque dovuto accorgersene, ma, ancora peggio, dei ricercatori. Se i ricercatori hanno fatto un errore di conversione del genere, posso fidarmi del risultato delle loro ricerche?
possibile e si condivido con te
Riguardo lo zero assoluto: a meno di boiate epocali (al livello de "la terra è piatta"
MAI.
Preferisco passare per idiota e tradurre "paro paro" quello che leggo (eventualmente facendo come in questo caso, convertendo Fahrenheit con Celsius) piuttosto che salire in cattedra e correggere testi scientifici.
Detto tranquillamente e senza polemica, "mettetevela via" perché capiterà ancora.
Grazie a chi mi fa notare le mie mancanze/errori/sviste con garbo e ironia.
Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".