現(xiàn)代人的生活需要多少電池?一項美國的調(diào)查回答,,大約要 30 億節(jié)干電池(僅限美國),。
而這其中有 2500 節(jié),在熊孩子的肚子里,。
在網(wǎng)上輸入“小孩吃電池”,有超過兩百四十萬的搜索結(jié)果,。不管小孩是怎么把電池塞到嘴里的,,指向的都是這幾種后果:輕則咳嗽流口水,再則消化道堵塞,,黏膜燒傷,,最嚴(yán)重會導(dǎo)致食道穿孔甚至死亡。 號召小孩遠(yuǎn)離紐扣電池的宣傳圖|British Association of Paediatric Surgeons
為了阻止小孩吃電池,,很多公司想了不少法子,。蘋果 AirTag 所用的紐扣電池 CR2032,就在表層涂了層苦味劑,。Switch 的卡帶,,表面涂抹的無毒、且目前已知的最苦化合物苯甲地那銨,,只需要 0.0025 毫克就會讓人們苦的難以忍受,。
這些思路都是“如果電池不好吃小孩就不會吃了吧”。但“副作用”是這個苦味涂層會影響電池的導(dǎo)電性,AirTag 就因此難以正常充電,,所以蘋果后面還發(fā)了公告告訴廣大消費者:不要給 AirTag 用帶有苦味涂層的紐扣電池,。
有苦味涂層的紐扣電池|亞馬遜店鋪截圖
于是另一個思路出現(xiàn)了,就在今年,,全新的,,更加安全的,完全可食用的電池誕生——既然小孩喜歡吃,,那就讓電池能吃唄,。
一份電池食譜 首先了解下正常的電池在人體內(nèi)會發(fā)生什么。當(dāng)電池卡在喉嚨里超過一定時間,,電池的正負(fù)極就會與濕潤的黏膜相連,,形成電流流通的電路。
而且電池含有強(qiáng)堿液體,,如果在體內(nèi)漏液,,胃部和食道也會被腐蝕。
是不是很嚇人,,但不用擔(dān)心,,現(xiàn)在搜羅廚房,我們做一塊可食用電池,。
首先你需要準(zhǔn)備好:
靛胭脂紅,、核黃素、鞣花酸,、槲皮素,、活性炭:這些材料在溶液環(huán)境中存在大量自由移動的離子,可組成電池的陽極和陰極,。
可食用鹽的水溶液,、可食用金箔:食用鹽水溶液中大量的鈉離子與氯離子在通電后會產(chǎn)生定向移動,是良好的導(dǎo)電劑,,而金箔中的金單質(zhì)是導(dǎo)電效率最高的金屬之一,。
紫菜和蜂蠟:它們來充當(dāng)電池的隔離物和殼體。
可食用電池組成部分|YouTube by Raajje MV
具體做法如下:
用食品添加劑靛胭脂紅和核黃素構(gòu)成陽極,,核黃素就是我們熟知的維生素 B2,,可以從杏仁、牛肉,、奶制品,、蘑菇、雞蛋或者谷物里提取出來,;
用鞣花酸和槲皮素構(gòu)成陰極,,槲皮素在自然界的存在也很廣泛,紅洋蔥、辣椒和山楂里就有這成分,;
因為槲皮素的電導(dǎo)率低,,所以還要將其用水-乙醇/純乙醇溶解之后,摻入普遍用于藥品和黑色食品色素的活性炭中,,形成氧化還原復(fù)合材料,;
可食用鹽的水溶液作為電解質(zhì);
為了防止電池短路,,要把一小塊兒紫菜放在陽極和陰極之間,,作為隔膜,紫菜就是壽司里的那種,;
最后一步,,把電極封裝在蜂蠟為主的可食用包裝里,然后再在兩級貼上食品級金箔,,和糕點師傅用的是同款,。
沒錯,研究人員說這創(chuàng)意還真的來自于蛋糕,。而且據(jù)品嘗過的人說,,嚼起來還真有一絲絲甜味兒。(別說了,,有點餓,。)
可食用電池外形|YouTube by Raajje MV
現(xiàn)在,你得到一塊長得像黃油的可食用電池了,,它軟軟糯糯,,人畜無害,還真的實用——它能提供 48 微安的電流,,并延續(xù) 12 分鐘左右,,可以為一個小型 LED 或其他微型電子設(shè)備供電。
絕對的安全
這并不是第一款“可食用”的電池,,但卻是首個接近絕對安全的。
2016 年 3 月,,亞利桑那州立大學(xué)的研究團(tuán)隊研發(fā)出了可食用的超級電容器,。他們將活性炭 (藥物級)、金箔 (食品級),、海苔,、蛋清、奶酪,、食用明膠和功能飲料這些均可食用的原材料組合在一起,,得到一個能短期儲存電能的高容量、循環(huán)性能又好的超級電容器。
但是它單位體積的能量比較低,,供電速度很慢,。另外,它會在人體內(nèi)留下“不受歡迎”的微量礦物錳,,過多的錳會導(dǎo)致食欲不振,、生長緩慢、生殖功能異常等問題,。這大大限制了該電容器的可食用量,。
超級電容器|亞利桑那州立大學(xué)官網(wǎng)
那這款新型可食用電池為啥能幾乎“百分百的安全”?
一是因為它用到的可食用材料里的主要成分含量,,甚至比它們在食物本源中的還要低,。比如用于兩極的材料核黃素和槲皮素,每日可能通過日常飲食攝入的含量有幾百毫克,,但是在電池里卻只使用了 0.5 毫克不到,。
二是這款電池的電壓只有 0.6V,電壓足夠低,,不會在人體中造成問題,,哪怕在吞咽前幾分鐘才把電池充滿電的情況下,也可以保證安全,。
所以,,能吃只是它的創(chuàng)新點之一(而且也別真吃),它更大的貢獻(xiàn)在于讓人們無懼電池對健康的潛在危險,,可以更安心地生活與治療疾病,。
還能用在哪
該款可食用電池是由意大利技術(shù)研究院(IIT-Italian Institute of Technology)的高級研究員 Mario Caironi 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊研究出來的。團(tuán)隊稱,,希望這款電池的發(fā)明能夠徹底改變可攝入醫(yī)療設(shè)備,。
讓這種醫(yī)療設(shè)備更好地被人體消化的方向,叫“可食用電子學(xué)”(Edible Electronics),。像生物傳感器,、攝像頭和藥物輸送系統(tǒng)等,目前都有了“食用”版本,。但它們有不能被降解的風(fēng)險,。長期停留在人體內(nèi),很容易形成二次感染,,如果通過手術(shù)取出,,又會造成二次傷害。
目前這款可食用電池可以循環(huán)充電使用,,科學(xué)家希望它能用在醫(yī)學(xué)診斷和治療,,為可以長期存在于體內(nèi)的醫(yī)療器械供電,,省去病人需要一次又一次穿戴的麻煩與痛苦。
可食用電池充電|參考文獻(xiàn)
除了醫(yī)療設(shè)備,,可食用電池其他應(yīng)用方向還包括為監(jiān)測食品儲存條件的傳感器提供動力,,給兒童或?qū)櫸锏耐婢吖╇姷取?/font>
只不過,目前電池的容量還比較低,,團(tuán)隊還沒有將其投向市場的打算,。他們將在未來幾個月再研發(fā)一款新的電池版本進(jìn)行驗證,并摸索大規(guī)模生產(chǎn)的方法,。
除了電池,,該團(tuán)隊還在緊鑼密鼓研發(fā)各種可食用電子元件,包括晶體管,。研究團(tuán)隊稱,,一旦“破解”了可食用晶體管的“配方”,就可以搞一番大事業(yè),,比如用一套電子設(shè)備完成多個任務(wù),,或是監(jiān)測胃中的 pH 值等等。
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