Suena a Black Mirror —la serie que se ha convertido en sinónimo de la ciencia ficción y el futurismo— pero no lo es. En la imagen que abre esta nota, la mano enguantada sostiene una batería recargable y 100% comestible. Sí, es apta para el consumo humano: fue creada íntegramente con alimentos como alcaparras, almendras, algas y cera de abejas, además de carbón activado, aquel que ayuda a frenar el malestar estomacal.
Detrás de la curiosidad emerge una variedad de usos que generan entusiasmo. Un ingenio de esta especie tiene potencial suficiente para transformar la medicina. Además, los científicos involucrados evalúan usos en otros sectores e industrias, como la de los alimentos y la fabricación de juguetes menos riesgosos para los chicos.
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“Este es un campo radicalmente nuevo y lo estamos construyendo desde cero. Nuestra idea es demostrar primero que existen beneficios concretos que se pueden aprovechar con la electrónica comestible”, dice en diálogo con TN Tecno uno de los impulsores de este avance, Mario Caironi, investigador de electrónica molecular en el Instituto Italiano de Tecnología (IIT).
- ¿Cuál fue la chispa que encendió la idea para crear una batería comestible? ¿Han tenido un “momento eureka” en la instancia inicial de este desarrollo?
- Fue más un proceso que una iluminación repentina. La idea de crear una batería (de esta especie) surgió de la necesidad de dar energía a dispositivos electrónicos comestibles. Participamos activamente en la configuración de este nuevo campo de investigación que se centra en los productos electrónicos que son seguros para el consumo y se degradan en el cuerpo como los alimentos.
Estamos desarrollando todos los componentes de los futuros sistemas necesarios para aplicaciones en píldoras inteligentes o para el control de alimentos. Cualquier sistema requerirá energía, y una batería recargable es una forma muy conveniente de hacerlo.
- ¿Cuáles son los principales obstáculos que han encontrado en el curso de la investigación?
- En primer lugar, son necesarias las habilidades adecuadas. Este tema es multidisciplinario e involucra electrónica, ciencia de materiales y química. En particular, al afrontar este desafío, necesitábamos competencias adicionales en electroquímica. Tuve la suerte de encontrar a Ivan Ilic (el primer autor del trabajo), que tenía competencias en electroquímica y baterías sostenibles. Él estaba ansioso por unirse al equipo.
Desde el punto de vista técnico, el gran reto es encontrar los “ingredientes” adecuados que puedan hacer que la batería funcione, sea estable y duradera, y al mismo tiempo esté perfectamente bien para comer.
- Queremos la receta. ¿Qué alimentos usaron para crear este ingenio?
- Los primeros ingredientes son las moléculas activas que definen los dos polos de la batería (ánodo y cátodo). Deben ser comestibles y permitir cargarse y descargarse muchas veces. Iván estudió diferentes opciones y finalmente aisló la riboflavina (o vitamina b2 para el ánodo) y la quercetina (para el cátodo).
Cada uno fue seleccionado para cumplir un propósito. Además de riboflavina y quercetina, necesitábamos, por ejemplo, un material comestible con una superficie extendida donde “anclar” las dos moléculas activas. Esto es necesario porque no pueden transportar carga eléctrica por sí solos. Por lo tanto, seleccionamos carbón activado, mezclado con un aglutinante para que se pueda cepillar; el aglutinante es etilcelulosa, un aditivo alimentario, etcétera. De hecho, parte de esto requirió algo de creatividad, como por ejemplo la elección de las algas nori como separador. (NdR: sí, las que se usan para el sushi).
- Siendo que los materiales son comestibles, ¿los riesgos de la ingesta son iguales a cero? ¿O hay algún peligro en caso de ingerir esta batería?
- Aún no realizamos testeos en seres vivos. Las únicas pruebas preliminares que realizamos son de citotoxicidad, para comprobar si hay algún efecto en los cultivos celulares de laboratorio. Luego, cuando las ventajas específicas sean claras, será necesario realizar pruebas en animales, antes de pasar a las pruebas en humanos. De hecho, dado que solo utilizamos alimentos o materiales derivados, el riesgo es potencialmente nulo. Pero esto tendrá que ser verificado y certificado en la final.
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Cuando este invento trascienda las paredes del laboratorio en Génova, sede el IIT, ofrecería interesantes avances en diversas áreas. Por ejemplo, para usar en píldoras que viajarán en nuestro cuerpo al sitio más adecuado para el tratamiento. Además, los investigadores cuentan que podría ofrecer ventajas en la fabricación de juguetes con pilas, ya que no representaría peligros de ninguna especie para los chicos frente a una posible ingestión.
También prevén usos en la industria alimentaria. “Dado que estos futuros sistemas electrónicos serán comestibles por diseño, podrán ponerse en contacto con los alimentos sin contaminarlos ni alterarlos. Por eso ofrecen una herramienta para rastrearlos y etiquetarlos directamente”, explica Caironi. “Para dar un ejemplo, en el pasado implementamos un sensor comestible para detectar la descongelación, de modo que si los alimentos congelados no se manipulan adecuadamente, eso pueda registrarse”.
Hay más beneficios a la vista. Según concluye el científico de la universidad italiana, el ingenio en el que trabajan podría acoplarse a dispositivos electrónicos ya existentes, no comestibles, para reducir en forma drástica el impacto ambiental de las baterías convencionales. El prototipo que tienen entre manos —de 1 centímetro cuadrado— ofrece una corriente de 48 microamperios durante 12 minutos, suficiente para dar energía a dispositivos pequeños.
Los próximos pasos serán cruciales para confirmar si nos depara un futuro en el que las baterías podrán ser tragadas, literalmente.
