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標(biāo)題: 電池能吃了,家長(zhǎng)不慌了 [打印本頁]

作者: Callejon    時(shí)間: 2023-6-25 14:10
標(biāo)題: 電池能吃了,家長(zhǎng)不慌了
現(xiàn)代人的生活需要多少電池?一項(xiàng)美國(guó)的調(diào)查回答,大約要 30 億節(jié)干電池(僅限美國(guó))。

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(huì)導(dǎo)致食道穿孔甚至死亡。

號(hào)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(huì)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(huì)吃了吧”。但“副作用”是這個(gè)苦味涂層會(huì)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(fèi)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(gè)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(huì)發(fā)生什么。當(dāng)電池卡在喉嚨里超過一定時(shí)間,電池的正負(fù)極就會(huì)與濕潤(rùn)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(huì)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生定向移動(dòng),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?yàn)殚纹に氐碾妼?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(jí)貼上食品級(jí)金箔,和糕點(diǎn)師傅用的是同款。

沒錯(cuò),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(diǎn)餓。)

可食用電池外形|YouTube by Raajje MV


現(xiàn)在,你得到一塊長(zhǎng)得像黃油的可食用電池了,它軟軟糯糯,人畜無害,還真的實(shí)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(gè)小型 LED 或其他微型電子設(shè)備供電。

絕對(duì)的安全

這并不是第一款“可食用”的電池,但卻是首個(gè)接近絕對(duì)安全的。

2016 年 3 月,亞利桑那州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了可食用的超級(jí)電容器。他們將活性炭 (藥物級(jí))、金箔 (食品級(jí))、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(gè)能短期儲(chǔ)存電能的高容量、循環(huán)性能又好的超級(jí)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(huì)在人體內(nèi)留下“不受歡迎”的微量礦物錳,過多的錳會(huì)導(dǎo)致食欲不振、生長(zhǎng)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(jí)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?yàn)樗玫降目墒秤貌牧侠锏闹饕煞趾浚踔帘人鼈冊(cè)谑澄锉驹粗械倪要低。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(huì)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(diǎn)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(duì)健康的潛在危險(xiǎn),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(jí)研究員 Mario Caironi 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研究出來的。團(tuán)隊(duì)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(xiǎn)。長(zhǎng)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(huì)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(zhǎng)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(cè)食品儲(chǔ)存條件的傳感器提供動(dòng)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(duì)還沒有將其投向市場(chǎng)的打算。他們將在未來幾個(gè)月再研發(fā)一款新的電池版本進(jìn)行驗(yàn)證,并摸索大規(guī)模生產(chǎn)的方法。

除了電池,該團(tuán)隊(duì)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(duì)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(gè)任務(wù),或是監(jiān)測(cè)胃中的 pH 值等等。






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