Elektronik kan være bærbar og implanterbar. Snart bliver de spiselige.
En professor i Arizona State University har oprettet et værktøjssæt med fødevarebaseret elektronik, der skal bruges til at skabe spiselige medicinske apparater.
Hanqing Jiang og hans forskerhold sidste år opfandt en spiselig superkapacitor lavet af fødevarer som aktivt kul, guldblad, Gatorade, tang, æggehvide, ost, gelatine og grill sauce, der lagrede og ledede elektricitet.
Mad som en elektrisk komponent er lige begyndt at blive undersøgt. Nu, efter udtømmende forskning, har Jiang og hans team oprettet en liste over fødevarer, der leder eller isolerer elektricitet og har målt i hvilket omfang de udfører disse roller.
Mad med masser af salt (som smør) og vand (som frisk kød og grøntsager) leder elektricitet godt. Karboniseret bomuldsgodteri og mel kan bruges til at opbygge modstande. Grøntsager med masser af cellulose, som broccoli og kål, kan generere en elektrisk ladning. Forskerne brugte Food Guide Pyramid.
”Du skal gøre noget, som ingen har gjort før,” sagde Jiang, professor i maskinteknik i
Værktøjssættet beskriver egenskaberne ved fødevarebaserede elektroniske materialer, hvordan man opretter enheder som en spiselig sensor og mikrofon, basale komponenter og enheder med integreret sensing og trådløs signaloverførsel.
”Dette åbner virkelig døren for os for et meget bredere spektrum,” sagde Jiang.
Jiang og hans team arbejder nu på det næste trin: en funktionel enhed. De har to i tankerne: en, der vil undersøge bakterier i mave-tarmkanalen og et andet tarmimplantat, der kan opløses.
Det er ikke nemt. ”Den menneskelige krop er meget kompliceret,” sagde Jiang.
Enhederne, de har bygget, fungerer som et bevis på koncept. Tarmlyde fra en 70-årig mand med mavesmerter blev ført til en højttaler og optaget med den spiselige mikrofon. Det reproducerede den originale testlyd med succes.
Spiselig elektronik kan ikke konkurrere med siliciumbaserede enheder, men de kan løse en masse problemer. Ufordøjelig elektronik skal overføres fra kroppen. Hvis de går i stykker, er der en mulighed for forurening. Implanterbar elektronik kræver kirurgi. Der findes biologisk nedbrydelig elektronik, men de har lav energitæthed, og batteristørrelsen er begrænset.
Jiang ser for sig læger, der foretager realtidsovervågning af mave-tarmkanalen. Spiselig elektronik har potentialet til at revolutionere biomedicinske teknologier og enheder, mener han.
Forskning har et smertefrit aspekt: ”Vi kan bare spise det bagefter,” sagde Haokai Yang, et laboratoriemedlem og en doktorgradskandidat, der studerer maskinteknik.