Tìm

Thiết bị Điện tử ăn được: Vậy khi nào chúng ta có thể ăn công nghệ?

  • 14/03/2022 12:47
Ebiz - Các thiết bị điện tử ăn được, những thiết bị có thể phân hủy và tiêu hóa, có thể thực hiện nhiều chức năng hữu ích bên trong cơ thể.

Thế giới không ngớt bàn tán về việc ăn gì. Ít chất béo, chất đạm cao, thuần chay, ketogenic – nhưng điện tử thì sao? Kể từ khi bước sang thế kỷ 21, một nhóm các nhà khoa học, kỹ sư và nhà công nghệ chuyên dụng đã cố gắng tạo ra các thiết bị điện tử có thể ăn được, không nhất thiết là để cung cấp dinh dưỡng cho con người, mà là cho các mục đích y tế.

Hình minh họa. Ảnh: Andrea Danti/Adobe Stock

Các thiết bị điện tử bao gồm các vật liệu tiêu hóa được phân hủy dần dần trong cơ thể trong vài ngày có thể đưa thuốc vào bên trong cơ thể một cách chính xác và đo lường sự hấp thu thuốc. Họ có thể theo dõi các triệu chứng của rối loạn tiêu hóa và hệ vi sinh vật đường ruột. Chúng có thể cho phép các bác sĩ quan sát từ xa sức khỏe bên trong của bệnh nhân mà không cần đến bệnh viện, nâng cao hơn nữa cuộc cách mạng về sức khỏe từ xa và cho phép nhiều người hơn tiếp cận với dịch vụ chăm sóc sức khỏe.

Nhưng mặc dù các thiết bị điện tử ăn được thu hút sự thèm muốn công nghệ của chúng ta (ngay cả khi không nhất thiết phải phù hợp với vị giác của chúng ta), chúng vẫn chưa phát triển nhanh chóng như một số người mong muốn.

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã viết trong một báo cáo xuất bản vào mùa thu năm 2020 trên tạp chí Advanced Materials Technologies: “Do phải đối mặt với nhiều thách thức, sự tiến bộ trong lĩnh vực hấp dẫn này có vẻ tương đối chậm.

Đứng đầu trong số những thách thức đó là vật liệu mà các nhà khoa học phải làm việc. Các nguyên tố khác nhau được tìm thấy trong các thiết bị điện tử thông thường – nghĩ rằng mangan, magiê, silicon và đồng – thực sự có thể được tiêu thụ với một lượng rất nhỏ, nhưng những giới hạn an toàn đó không cung cấp đủ chỗ cho các nhà khoa học chế tạo thiết bị điện tử ăn được bằng những vật liệu đó. Điều này có nghĩa là các nhà nghiên cứu cần phải sáng tạo.

Hiện tại, họ đang xem xét các polyme có thể phân hủy sinh học như tơ tằm, protein đậu và chiết xuất táo, và đường caramen làm chất nền để chứa các vật liệu điện tử. Vàng và bạc, vốn trơ và đã được cho phép làm phụ gia thực phẩm, có thể được sử dụng làm chất dẫn điện. Dây dẫn là các thành phần thiết yếu trong các thiết bị điện tử xuất hiện trong các kết nối và điện cực, giữa những nơi khác. Gatorade và thức ăn ưa thích của Úc, Vegemite, cũng có thể được sử dụng ở đây, vì chúng chứa đầy các chất điện giải tích điện.

Tìm vật liệu để tạo ra chất bán dẫn có thể ăn được là một việc đánh thuế nhiều hơn. Các nhà nghiên cứu giải thích: “Chất bán dẫn là chìa khóa cho các chức năng điện tử, vì chúng quyết định hoạt động của các thiết bị, chẳng hạn như vận chuyển điện tích, phát xạ ánh sáng và photon để chuyển đổi điện tích”.

DNA, cũng như một số protein, sắc tố và thuốc nhuộm đang được khám phá để sử dụng làm chất bán dẫn. Silicon cũng đang được xem xét, nhưng nó sẽ phải được tích hợp với số lượng rất nhỏ.

Ngoài những thiết bị điện tử ăn được, chúng ta cần tìm cách cung cấp năng lượng cho chúng. Tin hay không thì tùy, pin lithium siêu nhỏ có thể là một lựa chọn, nhưng các nhà nghiên cứu sẽ cần phải tìm ra các hóa chất không độc hại để sử dụng cho các điện cực của chúng.

Cùng với các đồng nghiệp trong phòng thí nghiệm của mình, Christopher J. Bettinger, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Carnegie Mellon, trước đây đã chế tạo một nguyên mẫu pin có khả năng thích hợp cho các thiết bị điện tử ăn được. Nó có “một cực âm làm bằng melanin – sắc tố tạo màu cho tóc và da – và một cực dương làm bằng oxit mangan, một dạng khoáng chất có vai trò trong chức năng thần kinh”.

Các nhà nghiên cứu cho biết việc sử dụng pin, tạo ra thiết bị điện tử có thể ăn được, thu năng lượng hóa học từ thức ăn trong dạ dày hoặc động năng được tạo ra bởi chính chuyển động của hệ tiêu hóa có thể có nhiều hứa hẹn hơn. Các kỹ sư đã tạo ra nguyên mẫu máy phát điện nano với những khả năng này, nhưng chúng không tạo ra đủ năng lượng hoặc không thể hoạt động bên trong cơ thể.

Một trở ngại cuối cùng là giao tiếp. Các thiết bị điện tử ăn được sẽ cần phải đồng bộ với các thiết bị bên ngoài để chuyển tiếp thông tin. Các cảm biến và thiết bị cấy ghép không thể nuốt được đã có khả năng làm việc này bằng cách sử dụng các hệ thống tần số vô tuyến (RF), nhưng các hệ thống RF hoàn toàn có thể ăn được vẫn chưa tồn tại.

Còn một chặng đường dài phía trước khi các thiết bị điện tử ăn được nhận ra tiềm năng của chúng, nhưng nhiều nghiên cứu đang được tiến hành và các nhà tư tưởng liên quan rất hào hứng, như họ đã bày tỏ trong bài báo đánh giá năm 2020. “Lĩnh vực này có khả năng tác động đột ngột đến các lĩnh vực cơ bản của cuộc sống và nâng cao sức khỏe, sự giàu có của cá nhân và xã hội”.

Không Ngộ

Theo BigThink