Le nuove batterie funzionano con vitamine

All'Università di Toronto, un team di chimici ha sviluppato un tipo di batteria completamente nuovo che può funzionare a base di vitamine. Utilizzando funghi geneticamente modificati, gli scienziati hanno prodotto filamenti di vitamina B2, da cui hanno sviluppato una batteria ad alta capacità.

Le caratteristiche della nuova batteria possono essere paragonate a quelle delle batterie agli ioni di litio attualmente in uso, con una tensione di 2,5 V. Tuttavia, al posto del solito litio, utilizzato in queste batterie come catodo, gli scienziati hanno utilizzato la flavina ricavata dai filamenti di vitamina B2.

Secondo gli scienziati, è stato difficile trovare molecole che soddisfacessero tutti i requisiti e potessero essere utilizzate nell'elettronica di consumo, ma alla fine ci sono riusciti. Non è un caso che gli scienziati fossero interessati ai materiali naturali, e uno dei ricercatori, Dwight Seferos, ha osservato che se si parte da un materiale inizialmente complesso, ci vorrà molto meno tempo per produrne uno nuovo.

Ad Harvard, gli scienziati hanno condotto un esperimento simile e hanno incluso la vitamina B2 nella batteria, ma a Toronto hanno affermato che il modello da loro sviluppato è il primo del suo genere e utilizza molecole polimeriche (a catena lunga) in uno degli elettrodi. Di conseguenza, una batteria di questo tipo immagazzina efficacemente energia non nei metalli, ma nella plastica, che è meno tossica e più facile da processare.

Dopo un lungo studio di diversi polimeri a catena lunga, i chimici sono riusciti a creare un nuovo materiale. Secondo Seferos, la chimica organica può essere paragonata ai Lego: i pezzi vengono assemblati in un certo ordine, ma a volte capita che sulla carta tutto dovrebbe combaciare, mentre nella realtà i pezzi non si incastrano. Lo stesso processo si può osservare in chimica con le molecole. I polimeri a catena lunga sono molecole legate alla catena principale di molecole lunghe.

Gli stessi ricercatori hanno notato che sono riusciti ad assemblare il loro “costruttore” solo al quinto tentativo, quando, dopo aver combinato molecole a catena lunga e due unità flaviniche, hanno ottenuto un nuovo materiale catodico che soddisfaceva tutti i requisiti degli scienziati.

La vitamina B2 è necessaria per l'accumulo di energia nell'organismo ed è anche in grado di entrare in reazioni, ed è proprio questa proprietà che ha interessato gli scienziati, poiché rende la vitamina B2 un'ottima opzione per l'uso nelle batterie ricaricabili.

Seferos ha spiegato che la vitamina B2 può accettare fino a due elettroni alla volta, ha un'elevata capacità di trasporto rispetto ad altri polimeri le cui proprietà sono state studiate e può trasportare cariche multiple. Gli scienziati stanno ora cercando nuove varianti del materiale che possano essere ricaricate più volte.

Il primo prototipo della nuova batteria ha attualmente le dimensioni di una batteria per apparecchi acustici convenzionali, ma gli esperti sperano che le loro batterie sottili, flessibili e più efficienti dal punto di vista energetico possano competere con le tradizionali batterie contenenti metallo. Gli scienziati hanno anche osservato che la tecnica basata sulla flavina contribuirà allo sviluppo di versioni trasparenti delle batterie in futuro.