oKMaDeM
New member
Tarifi değişiyor, yenisi sır ama biz hep İtalyan Teknoloji Enstitüsü'nde (Iit) icat edilen, yiyeceklerden elde edilen malzemelerden (badem, kapari, balmumu ve yenilebilir altın gibi) yapılan yenilebilir pilden bahsediyoruz. Geçen yıl açıklanan dergi için 2023'ün en iyi icatlarından biri olduğu duyuruldu. Zaman. Mario CaironiBergamolu elektronik mühendisi, 45 yaşında, IIT Basılı ve Moleküler Elektronik Laboratuvarı başkanı, Elfo (“Elektronik Gıda”) teknolojisinin Milano laboratuvarlarında nasıl ilerleme kaydettiğini anlatıyor. Artık pil daha küçük ve tıbbi, teşhis veya tedavi amaçlı geliştirilecek bir hapın içinde yer alıyor, ancak toksik ve ekosisteme zararlı parçalar olmadan çevresel izleme için sensörlere güç sağlayabilecek.
Yeni sınır mı? Hassas tarım, ancak Caironi'nin ekibi aynı zamanda restoranlardaki etkileşimli yemeklere entegre edilecek devreler oluşturmak için şeflerle de çalışıyor.
Yarı ciddi bir soruyla başlayalım: Markete gidip iki watt saat badem ve üç kapari istememize ne kadar kaldı?
(Caironi gülümsüyor). “Yeni bir alanda yapılan laboratuvar araştırmalarının bir sonucu olarak, süreler uzun. Halihazırda pil kullanımını içeren malzemeler ve özel uygulamalar için patent başvurularında bulunuyoruz. Şartları belirlemek her zaman zordur ancak on yılı hayal edebiliriz, önce değil” .
Bunu hastaneler gibi kontrollü bir alanda veya hatta ticari düzeyde kullanmayı hayal etmek mi istiyorsunuz?
“Amaç, yapmaya çalıştığımız şeyin doğasına içkin: Her gün uyanıyorum, bu yenilebilir hapı alıyorum ve tıbbi bir parametreyi izliyorum, ancak bunu evden yapıyorum, akıllı telefonuma kaydediyorum ve sonra bana gönderiliyor. hastane. Elektronik bileşenleri, dolayısıyla hem pilleri hem de yenilebilir devreler ve sensörler için gereken her şeyi yaygın kullanıma sunabilme düşüncesiyle üretiyoruz. Şu anda, yutulabilen ancak yenmeyen elektronikler, inert bir kapsül içinde kapatılıyor ve bu daha sonra açıkça vücuttan atılıyor. Bunlar çok özel kullanım için, dolayısıyla hastanelerde veya her durumda sıkı denetim altında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu elektroniklerin kitlesel bir şekilde kullanıldığını hayal edersek, yüzlerce avroya eşdeğer parayı çöpe atmış oluruz (her cihaz için, Ed) kanalizasyonda. Yenilebilir elektronikler bu sınırlamaya yanıt vermeye çalışıyor.”
Bu şekilde daha da kullanılabilir hale gelebilir.
“Ayrıca, daha basit ve hatta yaratılışından itibaren çevreye çok daha az etkisi olan bir şeyle toplu taramayı düşünebilirsiniz. Malzemeler, bir endüstrinin gerektirdiği toksik elementleri içermiyor. Hazırlık (gıda atıklarından bile) Ed) klasik elektroniklere göre çok daha küçük bir çevresel etkiye sahiptir. Ekibimizin bir üyesi olan Valerio Annese, örneğin tedaviye iyi yanıt verip vermediğimi veya belirli bir patolojide potansiyel bir gelişme olup olmadığını söyleyen belirli bir göstergeye sahip yenilebilir biyosensörler geliştirmek üzere kişisel bir burs kazandı. Hapın enerjiye ihtiyacı olacak ve Elfo projesi için geliştirilen pili entegre etmek istiyoruz.”
Bu arada ne gibi ilerlemeler kaydettiniz?
“Yapılması gereken ilk şey, pili minyatürleştirmekti ve hala da öyle. Bunu da kapasitesini biraz artırarak yaptık. İlk prototipe göre malzemeleri, son cihaza yerleştirmek üzere sarmamıza olanak sağlayacak şekilde değiştirdik. Ve vücudun dışından okunacak bir sinyal sağlayabilecek yenilebilir bir hapın ilk bileşenlerini bir araya getiriyoruz.”
Yani şimdi bir hapın içine mi sığıyor?
“Evet, onu daha küçük hale getirmek ve bir hapın içine sığdırmak için teknik çözümler ve farklı malzemeler bulduk.”
Örneğin hangi uygulamalar için?
“Bazıları çok karmaşık elektronikler gerektirmiyor. Bunu beslenme uzmanlarıyla konuştuk: örneğin tokluk, açlığın uyarılması üzerine çalışmak.”
“Sindirilebilir” elektronik aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilen, dolayısıyla çevreye sıfır etki anlamına da gelir. Kullanımıyla ilgili başka ne gibi fikirleriniz var?
“Ayrıca dış mekan uygulamaları üzerinde de çalışıyoruz. Örneğin tarım teknolojisinde çevresel sensör ağlarına güç sağlamak için. Hem sudaki hem de havadaki kirleticileri kontrol etmek için. Şu ana kadarki sorun şu: onlarca, yüzlerce, binlerce sensörü nasıl dağıtırım? bu bana bölgelerin haritasını hemen çıkarmamı ve daha fazla çevre sorunu yaratmadan bunu nasıl yapacağımı söylüyor? Toksik maddeleri çevreye yaymadan? Pil en etkili yönlerden biri.”
Bazı örnekler?
“Hassas tarım: Kaynak tasarrufuyla mahsullerin izlenmesi ve nasıl sulanacağını, ne zaman sulanacağını, ne zaman ve nerede gübreleneceğini bilmek. Mevcut teknolojiler yüzlerce sensörle kılcal kontrole izin vermiyor. Ayrıca Robofood adlı başka bir projede de yer alıyoruz. İsviçre'deki Epfl ve Hollanda'daki Wageningen Üniversitesi'nden gıda bilimcileriyle işbirliği içinde. Az önce Lozan'da şeflerle etkileşimli yemeklerin ilk örneklerinin pişirilmesi hakkında konuşuyorduk. Sıradan insanların bile görebileceği ve hatta potansiyel olarak tüketebileceği bir şeye yaklaşıyoruz. “
Yiyecekle etkileşime girebilmem anlamında mı?
“Evet ya da tabak değişir, şekli, rengi ve hatta kokusu değişir. Başlangıçta daha çok robotik operasyonların gıdayla yapılabileceğini göstermek için bir gösteri yapmayı düşünüyoruz. Daha sonra tıp alanında da uygulama alanı bulabilirsiniz. Veya yalnızca hareket edeni yiyen nesli tükenmekte olan yaban hayatı türlerine yiyecek veya ilaç götürmek”.
Peki tağşişe karşı yenilebilir etiketler?
“Yenilebilir bir elektronik sistem, kapla değil, doğrudan gıdayla temasa geçebilir; bu, genellikle tedarik zincirinin kontrolünü kaybetme riskiniz olduğu ve büyük miktarda sahteciliğin meydana geldiği son kilometreye kadar gıdayı takip etmenize olanak tanır. bir buçuk yıl önce, yiyeceklerin çözülme sürecini kaydeden yenilebilir bir sensör geliştirildi. Su, dondurulduğunda, çözüldüğünde olduğu gibi elektrik iletmez. Gösterge, renkli moleküllere sahip kırmızı lahana suyuydu. Bu partiyi yeniden dondurursam, , göstergenin rengi geri dönülemez şekilde değişti.Bu, dondurulmuş balık dilimini sonuna kadar takip etmek için sahteciliğe karşı bir yöntemdir.Ayrıca, sensörleri üretilen gazlarla ilişkilendirerek taze gıdaların korunma durumunu izlemek için yenilebilir sensörler üzerinde de çalışıyoruz. “
Araştırmanızda önemli, çok önemli bir an neydi?
“Birini bu konuyla ilgili önemli bir projeyi finanse etmeye ikna edebilmek. Elfo adlı bu Avrupa projesine başlayana kadar, kısmen yenilebilir malzeme ve türevlerden yapılmış bazı cihaz örnekleri vardı ama hepsi biraz dağınık örneklerdi. Yani ikna ettiğimizde “Kendimize yararlı bir şeyler yapabileceğimizi düşündük. Kaynakların ve ilginin güçlü bir şekilde yoğunlaşması önemliydi. Dolayısıyla iki milyon Avrupa fonu gelip 2020'de başladığında, bunu yapabileceğimizi anladık.”
Yeni sınır mı? Hassas tarım, ancak Caironi'nin ekibi aynı zamanda restoranlardaki etkileşimli yemeklere entegre edilecek devreler oluşturmak için şeflerle de çalışıyor.
Yarı ciddi bir soruyla başlayalım: Markete gidip iki watt saat badem ve üç kapari istememize ne kadar kaldı?
(Caironi gülümsüyor). “Yeni bir alanda yapılan laboratuvar araştırmalarının bir sonucu olarak, süreler uzun. Halihazırda pil kullanımını içeren malzemeler ve özel uygulamalar için patent başvurularında bulunuyoruz. Şartları belirlemek her zaman zordur ancak on yılı hayal edebiliriz, önce değil” .
Bunu hastaneler gibi kontrollü bir alanda veya hatta ticari düzeyde kullanmayı hayal etmek mi istiyorsunuz?
“Amaç, yapmaya çalıştığımız şeyin doğasına içkin: Her gün uyanıyorum, bu yenilebilir hapı alıyorum ve tıbbi bir parametreyi izliyorum, ancak bunu evden yapıyorum, akıllı telefonuma kaydediyorum ve sonra bana gönderiliyor. hastane. Elektronik bileşenleri, dolayısıyla hem pilleri hem de yenilebilir devreler ve sensörler için gereken her şeyi yaygın kullanıma sunabilme düşüncesiyle üretiyoruz. Şu anda, yutulabilen ancak yenmeyen elektronikler, inert bir kapsül içinde kapatılıyor ve bu daha sonra açıkça vücuttan atılıyor. Bunlar çok özel kullanım için, dolayısıyla hastanelerde veya her durumda sıkı denetim altında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu elektroniklerin kitlesel bir şekilde kullanıldığını hayal edersek, yüzlerce avroya eşdeğer parayı çöpe atmış oluruz (her cihaz için, Ed) kanalizasyonda. Yenilebilir elektronikler bu sınırlamaya yanıt vermeye çalışıyor.”
Bu şekilde daha da kullanılabilir hale gelebilir.
“Ayrıca, daha basit ve hatta yaratılışından itibaren çevreye çok daha az etkisi olan bir şeyle toplu taramayı düşünebilirsiniz. Malzemeler, bir endüstrinin gerektirdiği toksik elementleri içermiyor. Hazırlık (gıda atıklarından bile) Ed) klasik elektroniklere göre çok daha küçük bir çevresel etkiye sahiptir. Ekibimizin bir üyesi olan Valerio Annese, örneğin tedaviye iyi yanıt verip vermediğimi veya belirli bir patolojide potansiyel bir gelişme olup olmadığını söyleyen belirli bir göstergeye sahip yenilebilir biyosensörler geliştirmek üzere kişisel bir burs kazandı. Hapın enerjiye ihtiyacı olacak ve Elfo projesi için geliştirilen pili entegre etmek istiyoruz.”
Bu arada ne gibi ilerlemeler kaydettiniz?
“Yapılması gereken ilk şey, pili minyatürleştirmekti ve hala da öyle. Bunu da kapasitesini biraz artırarak yaptık. İlk prototipe göre malzemeleri, son cihaza yerleştirmek üzere sarmamıza olanak sağlayacak şekilde değiştirdik. Ve vücudun dışından okunacak bir sinyal sağlayabilecek yenilebilir bir hapın ilk bileşenlerini bir araya getiriyoruz.”
Yani şimdi bir hapın içine mi sığıyor?
“Evet, onu daha küçük hale getirmek ve bir hapın içine sığdırmak için teknik çözümler ve farklı malzemeler bulduk.”
Örneğin hangi uygulamalar için?
“Bazıları çok karmaşık elektronikler gerektirmiyor. Bunu beslenme uzmanlarıyla konuştuk: örneğin tokluk, açlığın uyarılması üzerine çalışmak.”
“Sindirilebilir” elektronik aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilen, dolayısıyla çevreye sıfır etki anlamına da gelir. Kullanımıyla ilgili başka ne gibi fikirleriniz var?
“Ayrıca dış mekan uygulamaları üzerinde de çalışıyoruz. Örneğin tarım teknolojisinde çevresel sensör ağlarına güç sağlamak için. Hem sudaki hem de havadaki kirleticileri kontrol etmek için. Şu ana kadarki sorun şu: onlarca, yüzlerce, binlerce sensörü nasıl dağıtırım? bu bana bölgelerin haritasını hemen çıkarmamı ve daha fazla çevre sorunu yaratmadan bunu nasıl yapacağımı söylüyor? Toksik maddeleri çevreye yaymadan? Pil en etkili yönlerden biri.”
Bazı örnekler?
“Hassas tarım: Kaynak tasarrufuyla mahsullerin izlenmesi ve nasıl sulanacağını, ne zaman sulanacağını, ne zaman ve nerede gübreleneceğini bilmek. Mevcut teknolojiler yüzlerce sensörle kılcal kontrole izin vermiyor. Ayrıca Robofood adlı başka bir projede de yer alıyoruz. İsviçre'deki Epfl ve Hollanda'daki Wageningen Üniversitesi'nden gıda bilimcileriyle işbirliği içinde. Az önce Lozan'da şeflerle etkileşimli yemeklerin ilk örneklerinin pişirilmesi hakkında konuşuyorduk. Sıradan insanların bile görebileceği ve hatta potansiyel olarak tüketebileceği bir şeye yaklaşıyoruz. “
Yiyecekle etkileşime girebilmem anlamında mı?
“Evet ya da tabak değişir, şekli, rengi ve hatta kokusu değişir. Başlangıçta daha çok robotik operasyonların gıdayla yapılabileceğini göstermek için bir gösteri yapmayı düşünüyoruz. Daha sonra tıp alanında da uygulama alanı bulabilirsiniz. Veya yalnızca hareket edeni yiyen nesli tükenmekte olan yaban hayatı türlerine yiyecek veya ilaç götürmek”.
Peki tağşişe karşı yenilebilir etiketler?
“Yenilebilir bir elektronik sistem, kapla değil, doğrudan gıdayla temasa geçebilir; bu, genellikle tedarik zincirinin kontrolünü kaybetme riskiniz olduğu ve büyük miktarda sahteciliğin meydana geldiği son kilometreye kadar gıdayı takip etmenize olanak tanır. bir buçuk yıl önce, yiyeceklerin çözülme sürecini kaydeden yenilebilir bir sensör geliştirildi. Su, dondurulduğunda, çözüldüğünde olduğu gibi elektrik iletmez. Gösterge, renkli moleküllere sahip kırmızı lahana suyuydu. Bu partiyi yeniden dondurursam, , göstergenin rengi geri dönülemez şekilde değişti.Bu, dondurulmuş balık dilimini sonuna kadar takip etmek için sahteciliğe karşı bir yöntemdir.Ayrıca, sensörleri üretilen gazlarla ilişkilendirerek taze gıdaların korunma durumunu izlemek için yenilebilir sensörler üzerinde de çalışıyoruz. “
Araştırmanızda önemli, çok önemli bir an neydi?
“Birini bu konuyla ilgili önemli bir projeyi finanse etmeye ikna edebilmek. Elfo adlı bu Avrupa projesine başlayana kadar, kısmen yenilebilir malzeme ve türevlerden yapılmış bazı cihaz örnekleri vardı ama hepsi biraz dağınık örneklerdi. Yani ikna ettiğimizde “Kendimize yararlı bir şeyler yapabileceğimizi düşündük. Kaynakların ve ilginin güçlü bir şekilde yoğunlaşması önemliydi. Dolayısıyla iki milyon Avrupa fonu gelip 2020'de başladığında, bunu yapabileceğimizi anladık.”