Batteria a base di lacrime: una vera rivoluzione di ricarica

I ricercatori presso la NTU Singapore hanno sviluppato una batteria estremamente sottile, con uno spessore di pochi micrometri, utilizzando il glucosio e ioni di sodio e potassio come componenti principali. Questa innovazione potrebbe fornire l’energia necessaria per alimentare le lenti a contatto intelligenti.

Proveniente direttamente dalla Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore), emerge una rivoluzionaria batteria flessibile realizzata utilizzando componenti derivati dalle lacrime, con uno spessore paragonabile a quello di una cornea umana. La sua finalità principale è quella di costituire, in un futuro prossimo, una fonte di alimentazione affidabile per le lenti a contatto intelligenti.

Batteria che trae energia dalle lacrime

Nonostante si tratti di una tecnologia ancora in fase di sviluppo, negli ultimi anni abbiamo assistito a un grande aumento dei progetti dedicati alle “lenti a contatto intelligenti“. Questi progetti hanno trovato applicazioni sia nel campo medico, ad esempio per il monitoraggio del glaucoma, che nelle sfere personali della tecnologia indossabile. Questi dispositivi, di solito, incorporano minuscoli sensori, trasmettitori wireless, attuatori e sistemi di alimentazione.

È proprio quest’ultimo aspetto che ha costituito una delle sfide principali nell’evoluzione di questa tecnologia. Fino ad oggi, le soluzioni proposte per l’alimentazione di queste lenti, come supercondensatori, batterie o celle a combustibile, hanno presentato sfide tecniche insormontabili che hanno ostacolato il loro ingresso sul mercato.

Tuttavia, ora arriva in soccorso la recente innovazione rappresentata dalla batteria basata sulle lacrime sviluppata presso la NTU Singapore. Questa piccola unità, con uno spessore di appena 0,5 millimetri, è integrata direttamente in una lente a contatto e presenta un catodo costituito da rame esacianoferrato rivestito da glucosio ossidasi.

Questo particolare enzima è in grado di reagire con gli ioni di sodio e cloruro presenti nelle lacrime basali, il sottile strato fisiologico che mantiene gli occhi umidi e idratati, generando così l’energia necessaria per il funzionamento della lente. Per essere ricaricata, questa innovativa batteria richiede semplicemente di essere immersa in una soluzione contenente una concentrazione elevata di glucosio per un periodo minimo di otto ore.

Potrebbero fornire ricarica alle lenti smart

Il gruppo di ricerca ha validato la loro innovativa creazione attraverso un simulacro di occhio umano. Durante i test condotti, questa batteria ha dimostrato di essere in grado di produrre una corrente di 45 microampere e di raggiungere una potenza massima di 201 microwatt, quantità ampiamente sufficienti per alimentare con successo una lente a contatto intelligente. Inoltre, è stata dimostrata la sua capacità di supportare fino a 200 cicli di carica e scarica senza perdita significativa delle prestazioni.

Secondo il professore associato Lee Seok Woo che è stato a capo dello studio

Questa ricerca è iniziata con una semplice domanda: le batterie delle lenti a contatto potrebbero essere ricaricate con le nostre lacrime? Esistono esempi simili di batterie autocaricanti, come quelle per la tecnologia indossabile alimentate dal sudore umano. Tuttavia, le tecniche precedenti per le batterie degli obiettivi non erano perfette poiché un lato dell’elettrodo della batteria era carico e l’altro no.

L’approccio scelto riesce a caricare entrambi gli elettrodi di una batteria per via della combinazione che si ottiene grazie alla reazione degli enzimi e alla reazione di autoriduzione.

In aggiunta al processo di ricarica, questa tecnologia dipende esclusivamente da glucosio e acqua per la produzione di energia, entrambi sostanze sicure per l’organismo umano e meno dannose per l’ambiente in caso di smaltimento, rispetto alle tradizionali batterie.

Batteria a base di lacrime, una vera rivoluzione di ricarica: foto e immagini

Quella di cui abbiamo parlato in questo articolo risulta essere una vera e propria rivoluzione per quanto concerne il mondo delle batterie e della ricarica. Per ulteriori dettagli, prendetevi qualche momento per scorrere la galleria immagini.