21 gennaio 2025
Scienziati svizzeri hanno sviluppato una batteria vivente biodegradabile in grado di alimentare sensori ambientali. I sensori ambientali sono utili per la raccolta dati, ma spesso presentano problemi di alimentazione. La soluzione dei ricercatori svizzeri è una batteria biologicamente degradabile stampata in 3D.
Questa batteria sfrutta il metabolismo di due diversi tipi di funghi per produrre energia, agendo come una cella a combustibile microbica. Tra 300 e 600 millivolt, come riportato nel documento ACS Sustainable Chemistry & Engineering, l'efficienza non è particolarmente elevata, ma è sufficiente per eseguire un sensore di temperatura a quattro celle per due giorni e mezzo. Di solito, gli studi ambientali e l’agricoltura utilizzano questi sensori.
Poiché storicamente queste celle a combustibile utilizzano batteri, la tecnica non è esattamente nuova. Ma questa invenzione, realizzata dal team del Laboratorio di cellulosa e materiali di legno dell'Empa, è la prima volta che due funghi separati vengono utilizzati per produrre una cella a combustibile funzionale. Mentre il catodo utilizza un fungo marciume bianco che produce un enzima per trasportare gli elettroni, l'anodo rilascia elettroni utilizzando il normale lievito di birra.
La procedura di creazione prevede la stampa in 3D di un inchiostro composto da cellulosa e cellule fungine, a cui vengono aggiunti scaglie di grafite e nerofumo per la conduttività. Per mantenere il materiale elettricamente conduttivo e biodegradabile, questo inchiostro è progettato per promuovere la crescita dei funghi e preservare la vitalità cellulare.
Mangiando le molecole di zucchero in eccesso e, una volta esaurito lo zucchero, anche la cellulosa stessa, i funghi contribuiscono anche alla rottura della batteria. Quando si aggiungono acqua e sostanze nutritive, le cellule avvolte nella cera d'api, che possono essere mantenute asciutte, si attivano.
In futuro il team dell’Empa intende studiare più specie di funghi che potrebbero essere adatte a questa tecnologia e migliorare la funzionalità e la durata della loro batteria fungina. Secondo loro, i funghi hanno un potenziale non sfruttato nella scienza dei materiali che merita di essere studiato in modo più approfondito.
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