¿Qué son los supercondensadores comestibles?

Los supercondensadores comestibles son un nuevo tipo de componente eléctrico que puede almacenar energía. A diferencia de los supercondensadores tradicionales, que están hechos de materiales como el aluminio o el grafeno, los supercondensadores comestibles están hechos de ingredientes alimenticios como queso, huevos, gelatina y Gatorade.

¿Cómo se fabrican los supercondensadores comestibles?

Para fabricar un supercondensador comestible, los investigadores mezclan clara de huevo con gránulos de carbono, luego agregan agua y más clara de huevo. Aplican la mezcla sobre una lámina de papel de oro comestible. Luego, superponen una rodaja de queso y una lámina de gelatina con el papel de oro cubierto de huevo y carbón. Encima, agregan un cuadrado de algas secas, que ha sido empapado con gotas de bebida energética. Apilan más de los mismos materiales juntos y los sellan en una máquina de sellado.

Aplicaciones de los supercondensadores comestibles

Los supercondensadores comestibles tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales en el campo médico. Por ejemplo, podrían usarse para alimentar pequeñas cámaras que pueden tragarse para realizar pruebas de investigación del tracto digestivo. También podrían usarse para administrar ciertos nutrientes o medicamentos en áreas específicas del intestino.

Ventajas de los supercondensadores comestibles

Los supercondensadores comestibles tienen varias ventajas sobre la electrónica ingerible tradicional. Primero, son completamente no tóxicos. En segundo lugar, no es necesario eliminarlos del tracto digestivo, lo que es una ventaja para los pacientes que tienen dificultad para tragar pastillas. Tercero, pueden hacerse muy pequeños, lo que los hace más fáciles de tragar.

Desafíos y direcciones futuras

Uno de los desafíos que enfrenta el desarrollo de supercondensadores comestibles es su tamaño. Hasta ahora, los dispositivos tienen aproximadamente el tamaño de un paquete de salsa de tomate. Los investigadores están trabajando en el desarrollo de dispositivos más pequeños que puedan tragarse más fácilmente.

Otro desafío es la necesidad de desarrollar supercondensadores comestibles que puedan funcionar durante períodos de tiempo más prolongados. Los dispositivos actuales sólo pueden funcionar durante unas pocas horas, pero los investigadores están trabajando en el desarrollo de dispositivos que puedan funcionar durante días o incluso semanas.

A pesar de estos desafíos, los supercondensadores comestibles tienen el potencial de revolucionar el campo de la electrónica ingerible. Ofrecen una serie de ventajas sobre los dispositivos tradicionales, y los investigadores están progresando en la superación de los desafíos que enfrentan su desarrollo.

Información adicional

• La investigación sobre supercondensadores comestibles fue publicada en la revista Advanced Materials Technologies.
• El equipo de investigadores fue dirigido por el profesor Hanqing Jiang de la Universidad Estatal de Arizona.
• Se ha demostrado que los supercondensadores comestibles son efectivos para matar la bacteria E. coli.
• Los supercondensadores comestibles podrían usarse para administrar medicamentos en áreas específicas del intestino.
• Los supercondensadores comestibles aún están en desarrollo, pero tienen el potencial de revolucionar el campo de la electrónica ingerible.

Descripción del dispositivo

Los investigadores han desarrollado un dispositivo innovador que puede detectar rápidamente el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, en el aire en cinco minutos. Este detector de prueba de concepto tiene el potencial de revolucionar la forma en que monitoreamos y gestionamos los virus en el aire en lugares públicos.

El dispositivo, conocido como muestreador de aerosol de ciclón húmedo, utiliza un diseño único inspirado en un dispositivo anterior utilizado para detectar una proteína en los cerebros de pacientes con Alzheimer. Aspira aire a una velocidad de 1000 litros por minuto, arremolinándolo como un ciclón para atrapar partículas virales en una solución líquida.

Mecanismo de detección

Después de cinco minutos, se utiliza un biosensor hecho de un electrodo unido a nanocuerpos, proteínas del sistema inmunitario derivadas de llamas, para analizar la solución. Estos nanocuerpos tienen una notable afinidad por las proteínas de pico de los coronavirus, lo que les permite detectar la presencia del virus.

Luego, se pasa una corriente eléctrica a través del sensor, lo que hace que las proteínas de pico pierdan electrones. Cuando un segundo sensor detecta este cambio, el dispositivo confirma la presencia del SARS-CoV-2.

Precisión y aplicaciones

En un estudio publicado en Nature Communications, los investigadores demostraron que el dispositivo tiene una precisión del 77 al 83 por ciento en la detección de cualquiera de las variantes del coronavirus en el aire. También pudo detectar con éxito el virus en los apartamentos de dos pacientes con COVID positivo en solo cinco minutos.

El dispositivo podría tener aplicaciones de amplio alcance en entornos de atención médica y salud pública. Podría usarse para detectar el virus en hospitales, centros comerciales, aeropuertos y otros lugares públicos, lo que ayuda a identificar áreas de alto riesgo e informar medidas de control de infecciones.

Coste y perspectivas de futuro

El coste actual de construir el dispositivo en un laboratorio se estima entre 1400 y 1900 dólares. Sin embargo, los investigadores creen que con un mayor desarrollo, el detector del tamaño de un microondas podría diseñarse para detectar también otros virus en el aire.

El equipo está explorando actualmente el potencial para detectar influenza, VSR y otros patógenos utilizando la misma tecnología. Creen que este dispositivo tiene el potencial de revolucionar la forma en que monitoreamos y gestionamos los virus en el aire, contribuyendo a mejorar los resultados de salud pública.

Características y beneficios adicionales:

• El dispositivo está diseñado para ser portátil y fácil de usar, lo que permite una rápida implementación en varios entornos.
• Proporciona detección en tiempo real, eliminando la necesidad de pruebas de PCR que requieren mucho tiempo.
• El sensor basado en nanocuerpos es altamente sensible y específico, lo que permite una identificación precisa del virus.
• La trayectoria de partículas similar a un ciclón asegura una captura eficiente de partículas virales del aire.
• El bajo coste del dispositivo lo hace factible para una implementación generalizada en entornos públicos.