สู่มิติใหม่แห่งเครื่องใช้ไฟฟ้า เมื่อแบตเตอรี่สามารถกินได้
เราทราบกันดีว่าแบตเตอรี่เต็มไปด้วยโลหะและสารเคมี ถือเป็นวัตถุอันตรายที่จำเป็นต้องเฝ้าระวังในการใช้งาน โดยเฉพาะเด็กเพื่อป้องกันไม่ให้นำเข้าปาก แต่ล่าสุดเริ่มมีการคิดค้นแบตเตอรี่ชนิดใหม่จากถั่วและสาหร่ายซึ่งสามารถรับประทานได้แล้วเช่นกัน
ชั่วชีวิตที่ผ่านมาความรู้ความเข้าใจของเราบอกว่าแบตเตอรี่ถือเป็นวัตถุอันตราย ถูกจัดให้เป็นขยะที่จำเป็นต้องได้รับการจัดการโดยเฉพาะ อีกทั้งเราต่างเน้นย้ำกับลูกหลานหรือเด็กเล็กว่าแบตเตอรี่เหล่านี้เป็นอันตราย ห้ามกิน เอาเข้าปาก หรือนำมาเล่นเป็นอันขาด
แต่ล่าสุดเราอาจต้องปรับความเข้าใจนั้นกันใหม่ เมื่อมีการพัฒนาแบตเตอรี่รับประทานได้เป็นผลสำเร็จ
ครั้งแรกของโลกกับการพัฒนาแบตเตอรี่กินได้
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) กับการคิดค้นแบตเตอรี่ชนิดใหม่ ที่นอกจากช่วยยืนยันความปลอดภัยของแบตเตอรี่ในการใช้งานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังเป็นแบตเตอรี่ที่ผลิตจากวัสดุซึ่งสามารถรับประทานได้อีกด้วย
แบตเตอรี่นี้ได้รับแรงบันดาลใจจาก Redox reaction ปฏิกิริยาทางเคมีซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตพลังงานของสิ่งมีชีวิต โดยอาศัย วิตามีนบี 2 ที่พบในสารจำพวกถั่วอัลมอนด์ และเควอซิทิน สารต้านอนุมูลอิสระพบได้ในพืช Caper มาทำเป็นขั้วบวกกับแคโทด อาศัยน้ำในการทำหน้าที่อิเล็กโทรไลต์ จากนั้นจึงอาศัยสาหร่ายโนริที่ใช้ทำซูชิเป็นตัวคั่น แล้วนำไปเคลือบทับลงบนขี้ผึ้งก่อนห่อฟอยล์ เท่านี้แบตเตอรี่ก็เสร็จสมบูรณ์พร้อมใช้งาน
สำหรับเซลล์พลังงานภายในแบตเตอรี่รองรับแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 0.65 V อาจฟังดูน้อยแต่นี่เป็นแรงดันไฟฟ้าในระดับที่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายเมื่อรับประทานเข้าไป เมื่อชาร์จเต็มสามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าขนาด 48 ไมโครแอมแปร์ได้เป็นระยะเวลาประมาณ 12 นาที ไปจนจ่ายไฟขนาด 2 – 3 ไมโครแอมแปร์ได้ยาวนาน 1 ชั่วโมง และสามารถนำมาชาร์จเพื่อใช้ซ้ำได้
จุดเด่นของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือได้รับการออกแบบให้สามารถรับประทานได้ วัสดุในกระบวนการผลิตทั้งหมดเป็นส่วนประกอบอาหารทั่วไปในชีวิตประจำวัน ถือเป็นแบตเตอรี่รุ่นใหม่ที่มีความปลอดภัยสูงและปราศจากความเป็นพิษแบบที่แบตเตอรี่รุ่นเก่าเคยมี เป็นต้นแบบให้แก่การพัฒนาแบตเตอรี่จากวัสดุปลอดภัยเพื่อบรรเทาปัญหาสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน
อีกทั้งการมาถึงของแบตเตอรี่ชนิดนี้ยังช่วยขยายความเป็นไปได้ในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่อไปในอนาคต
แนวทางการใช้ประโยชน์จากแบตเตอรี่กินได้ แรงดันไฟเล็กแต่ไม่จิ๋ว
ถึงตรงนี้หลายท่านคงพากันตั้งคำถามว่า จะมีโอกาสนำเทคโนโลยีแบตเตอรี่รับประทานได้ไปใช้ประโยชน์แค่ไหน แม้จะสามารถชาร์จเพื่อใช้งานซ้ำได้แต่ข้อจำกัดสำคัญคือ ความจุและแรงดันไฟฟ้า ที่มีน้อยเสียจนอาจเกิดข้อสงสัยว่าอุปกรณ์ประเภทไหนจึงใช้พลังงานแค่นี้?
แต่สำหรับกลุ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ แบตเตอรี่ชนิดนี้จะช่วยสนับสนุนความเป็นไปได้ใหม่อีกมาก
เราทราบดีว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องอาศัยแบตเตอรี่ แต่แบตเตอรี่หลายชนิดมีคุณสมบัติเป็นพิษต่อร่างกาย เมื่อเสร็จสิ้นการใช้งานจึงจำเป็นต้องขับออกมาหรือกรณีร้ายแรงสุดอาจจำเป็นต้องผ่าตัดเพื่อนำออก สิ่งนี้สร้างความไม่สะดวกในการใช้งานและอาจส่งผลกระทบต่อผู้ป่วยโดยตรง แต่ปัญหาเหล่านั้นจะหมดไปหากใช้แบตเตอรี่รับประทานได้
ล่าสุดเทคโนโลยีทางการแพทย์เริ่มมีการคิดค้นเซ็นเซอร์ชนิดใหม่ สามารถตรวจสอบสุขภาพทางเดินอาหารผ่านการกลืน ไปจนเซ็นเซอร์แจ้งเตือนการกินยาให้แก่ผู้ป่วยร้ายแรงและผู้สูงอายุ เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่ได้ต้องการพลังงานมากสำหรับให้เซ็นเซอร์ทำงาน แต่จะสามารถช่วยให้การรักษาผู้ป่วยทำได้ตรงจุดและช่วยเพิ่มคุณภาพการรักษาขึ้นอีกขั้น
ในอนาคตแบตเตอรี่รับประทานได้สามารถนำไปใช้งานหลายรูปแบบ ตั้งแต่การพัฒนาหุ่นยนต์ทางการแพทย์ที่สามารถบังคับจากระยะไกล อาจพลิกโฉมการผ่าตัดส่องกล้องแบบในปัจจุบัน จนสามารถทำการรักษาและผ่าตัดโดยไม่จำเป็นต้องกรีดหรือสร้างบาดแผลให้แก่ผิวหนังอีกต่อไป
นอกจากใช้งานในทางการแพทย์ส่วนที่ได้รับความสนใจไม่แพ้กันคืออาหาร เราต่างกังวลคุณภาพอาหารที่ผ่านการจัดส่ง บางครั้งมีการปนเปื้อนจากเชื้อโรคหรือสารเคมีจนเกิดความเสียหาย แต่ในอนาคตหากแบตเตอรี่ชนิดนี้แพร่หลาย อาจมีการพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจสอบสภาพอาหารแบบเรียลไทม์ โดยไม่มีความเสี่ยงในการรั่วไหลของสารเคมีได้เช่นกัน
อีกหนึ่งสิ่งที่อาจนำเทคโนโลยีนี้ไปปรับใช้คือของเล่นเด็ก เราต่างปวดหัวกับความซุกซนจนต้องคอยกำชับเด็กเล็กไม่ให้นำของเล่นเข้าปาก แต่ในอนาคตหากแบตเตอรี่ชนิดนี้ได้รับการใช้งานภายในของเล่น เราคงไม่ต้องคอยเฝ้าระวังหรือพะวงว่าพวกเขาจะเผลอกลืนของอันตรายเข้าปาก
นอกจากนี้ตัวแบตเตอรี่ยังได้รับการสร้างโดยคำนึงถึงสิ่งแวดล้อมเป็นสำคัญ เปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมใช้งานในปัจจุบัน นับว่ามีความปลอดภัยและความยั่งยืนสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาก อีกทั้งหลังใช้งานเสร็จสิ้นจนเสื่อมประสิทธิภาพแล้ว ตัวแบตเตอรี่ยังไม่ได้ต้องการวิธีการกำจัดที่เคร่งครัดหรือต้องเฝ้าระวังไม่ให้เกิดการรั่วไหลใดๆ
ด้วยทั้งหมดที่ต้องทำมีเพียงการโยนเข้าปาก เคี้ยว แล้วกลืนลงไปเท่านั้น
แน่นอนแบตเตอรี่ชนิดนี้ยังเป็นเพียงต้นแบบจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอีกมาก โดยเฉพาะในส่วนความจุและแรงดันไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน แต่ในอนาคตเมื่อแบตเตอรี่ชนิดนี้ได้รับการพัฒนาจนใช้งานแพร่หลาย เราอาจได้เห็นเทคโนโลยีทางสุขภาพและอาหารได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด
ส่วนข้อสงสัยที่ว่าแบตเตอรี่นี้มีรสชาติแบบไหน เราอาจต้องรอชิมในตอนที่มีการพัฒนาให้ใช้งานกันต่อไป
ที่มา
https://newatlas.com/medical/edible-rechargeable-battery/