Ricerca e innovazione, dall’IIT il primo prototipo di batteria commestibile

Il progetto, pubblicato sulla rivista “Advanced Materials”, è stato realizzato da un gruppo di ricerca dell’Iit guidato da Mario Caironi con il supporto dell’European Research Council

Una batteria ricaricabile ed edibile, realizzata con materiali che normalmente vengono consumati a tavola, come mandorle, capperi e alghe. Il prototipo, messo a punto da un gruppo di ricerca dell’Istituto Italiano di Tecnologia guidato da Mario Caironi, ha attirato subito l’attenzione su scala internazionale, con la pubblicazione a marzo 2023 sulla rivista “Advanced materials” (“An edible rechargeable battery”, questo il titolo dell’articolo). Nelle settimane successive i media di tutto il mondo hanno ripreso la notizia, che è stata pubblicata da diversi organi di informazione – oltre che in Italia – nel Regno Unito, negli Stati Uniti, in Francia, Spagna, Germania, Brasile, Argentina e Israele, soltanto per citare i principali.

Il tam-tam non si è esaurito qui, tanto che la batteria edibile è arrivata a essere selezionata dalla rivista bi-settimanale statunitense Time come una delle innovazioni destinate a cambiare il nostro modo di vivere, meritando una menzione speciale tra le 200 invenzioni più rilevanti del 2023 dopo un esame basato su “un certo numero di aspetti chiave – spiega Time – inclusi l’originalità, l’efficacia, l’ambizione e l’impatto”. Un riconoscimento che per la prima volta va a un progetto realizzato da un istituto di ricerca italiano.

La storia della ricerca

La batteria, spiega l’Istituto Italiano di Tecnologia, è stata realizzata dal gruppo di Mario Caironi, coordinatore del Printed and Molecular Electronics Laboratory al Centro di IIT a Milano. Si tratta di uno dei risultati più importanti dell’attività di ricerca del team, che concentra la sua attività sullo studio delle proprietà elettroniche degli alimenti e dei suoi derivati, al fine di unirli a materiali commestibili e creare nuovi materiali elettronici commestibili. Proprio per questa sua attività nel 2019 Caironi ha ricevuto un finanziamento di 2 milioni di euro dall’European Research Council per il progetto Elfo, che esplora il campo dell’elettronica alimentare.

– Mario Caironi, coordinatore del Printed and Molecular Electronics Laboratory al Centro di IIT a Milano

Un riconoscimento per tutto l’IIT

“Il riconoscimento dell’originalità della batteria edibile da parte di Time mi rende molto orgoglioso, poiché è il chiaro segno che il nostro Istituto è una realtà internazionale per la qualità delle sue ricerche – aggiunge Giorgio Metta, Direttore Scientifico dell’Istituto Italiano di Tecnologia – Una qualità che la comunità scientifica e i programmi di finanziamento della ricerca, come per esempio l’European Research Council, ha già avuto modo di valutare in maniera eccellente. Oggi possiamo dire che questa qualità viene trasmessa e si avvicina al pubblico internazionale. È la strada che continueremo a seguire per portare l’innovazione Made in Italy verso nuovi traguardi sia tecnici che di mercato. Venti anni di risultati di eccellenza dimostrano che il modello internazionale implementato dall’Istituto è assolutamente solido. Sono ottimista sul fatto che questo stesso modello ci porterà verso ulteriori e più importanti risultati” ha commentato”.

Il progetto

L’idea di partenza della ricerca è stata quella di sviluppare una batteria completamente basata su componenti edibili tratti dalla gastronomia. Utilizzando la riboflavina, o vitamina B2, presente ad esempio nelle mandorle, che agisce da anodo, mentre la quercetina – sostanza presente nei capperi – fa da catodo. Per aumentare la conducibilità elettrica si è utilizzato il carbone attivo, mentre l’elettrolita del prototipo è a base d’acqua. Quanto al separatore, componente fondamentale di ogni batteria, che serve per evitare cortocircuiti, è stato realizzato con alghe nori, che devono la loro fama al sushi. Gli elettrodi sono stati incapsulati in un piccolo contenitore di cera d’api, da cui escono, a partire da un supporto derivato dalla cellulosa, due contatti in oro alimentare, materiale comunemente utilizzato dai pasticceri per alcune decorazioni.

La batteria funziona a 0,65 V, tensione che non crea problemi al corpo umano se ingerita. L’accumulatore è in grado di fornire una corrente di 48 μA per 12 minuti, o di pochi microampere per più di un’ora, e può servire per alimentare piccoli dispositivi elettronici, come i Led a bassa potenza.

I potenziali utilizzi

Ma come potrà essere utilizzata la batteria prototipizzata dai ricercatori dell’IIT?
Potrà servire ad alimentare, ad esempio, circuiti e sensori commestibili, che potrebbero essere utili per monitorare le condizioni di salute di un soggetto o, per fare un altro esempio, per tenere sotto controllo lo stato di conservazione degli alimenti.