Kombucha eletrônica? Claro, por que não? – Ars Technica

Mais Zoom / Preparar chá de kombucha. Observe a camada semelhante a gel do SCOBY (cultura simbiótica de bactérias e leveduras).

Olga Pankova / Getty Images

Placas de circuito baratas, leves, flexíveis e robustas são essenciais para eletrônicos vestíveis, entre outras aplicações. No futuro, esses dispositivos eletrônicos poderão ser impressos em circuitos flexíveis feitos a partir de culturas bacterianas usadas para fazer a bebida fermentada de chá preto conhecida como kombucha, de acordo com o último papel Publicado no servidor de pré-impressão arXiv.

Como informamos anteriormente, a indústria de kombucha Requer apenas combinar chá e açúcar com a cultura kombucha conhecida como Scooby (cultura simbiótica de bactérias e leveduras), também conhecida como “mãe” – também conhecida como fungo do chá, fungo do chá ou cogumelo da Manchúria. É mais como uma entrada de fermento. O SCOBY é um feixe de fibras de celulose duro e semelhante a um gel (um biofilme), graças ao qual as bactérias ativas na cultura criam um terreno fértil ideal para leveduras e bactérias. Dissolva o açúcar em água fervente sem cloro e, em seguida, coloque algumas folhas de chá de sua escolha na água quente com açúcar antes de descartar.

Depois que o chá esfriar, adicione a colher e despeje tudo em um copo ou jarra esterilizada. Em seguida, cubra o béquer ou jarra com uma toalha de papel ou gaze para manter os insetos afastados, deixe descansar por duas a três semanas e pronto! Tenha seu próprio kombucha feito em casa. Uma nova “filha” do Scooby flutuará diretamente sobre o líquido (conhecido tecnicamente nesta forma como pellet).

Além da popularidade da bebida, as culturas de kombucha a anunciam como um prebiótico benéfico. Por exemplo, em 2016Young-A Lee, professora de vestuário, merchandising e design na Iowa State, ganhou atenção por sua pesquisa de prova de conceito sobre o uso do dessecante SCOBY como uma alternativa sustentável ao couro para roupas, sapatos ou bolsas biodegradáveis. Em 2021, cientistas do MIT e do Imperial College London criaram novos tipos de “materiais vivos” resistentes que poderiam um dia ser usados ​​como biossensores, ajudando a purificar a água ou detectar danos a materiais de embalagem “inteligentes”. experimentos ano passado Um estudo realizado por pesquisadores da Montana Technological University (MTU) e da Arizona State University (ASU) mostrou que as membranas cultivadas em fazendas de kombucha eram melhores na prevenção da formação de biofilme – um grande desafio na filtração de água – do que as membranas comerciais existentes.

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“Atualmente, o kombucha está emergindo como um candidato promissor para a produção de têxteis sustentáveis ​​para uso como vestíveis ecologicamente corretos”, disse o coautor Andrew Adamatsky, da University of the West of England em Bristol, em um comunicado. Diga ao Novo Cientista. “Veremos que tapetes de kombucha secos – e com sorte vivos – serão integrados a dispositivos vestíveis inteligentes que expandem a funcionalidade de roupas e dispositivos. Propomos desenvolver dispositivos vestíveis inteligentes ecologicamente corretos que sejam uma mistura de material biológico vivo e morto.”

Um circuito eletrônico sendo impresso em uma esteira seca da cultura kombucha.
Mais Zoom / Um circuito eletrônico sendo impresso em uma esteira seca da cultura kombucha.

Andrew Adamatsky e outros, 2023

Adamatzky foi co-autor de um 2021 folhas demonstrando que os tapetes de kombucha vivos exibiram atividade eletrodinâmica e respostas de estimulação, além de um papel do ano passado descreve o desenvolvimento de uma luva bacteriana interativa para servir como um sensor eletrônico ao vivo. Inspirado pelo potencial dos tapetes de kombucha para eletrônicos vestíveis, ele e seus últimos co-autores demonstraram que é possível imprimir circuitos eletrônicos em tapetes dessecantes SCOBY.

A equipe usou bactérias kombucha de origem comercial para cultivar suas esteiras e depois as secou ao ar em plástico ou papel à temperatura ambiente. Os tapetes não rasgam facilmente e não se danificam facilmente, mesmo quando imersos em água durante vários dias. Um tapete de teste sobreviveu a temperaturas de forno de até 200 ° C (392 ° F), embora os tapetes queimassem quando expostos a uma chama aberta. Adamatsky e outros. Eles conseguiram imprimir circuitos de polímeros condutores em tapetes de kombucha secos usando uma impressora a jato de aerossol e também testaram com sucesso um método alternativo para imprimir em 3D um circuito de uma mistura condutora de poliéster/cobre. Eles poderiam até anexar pequenos LEDs aos circuitos usando um adesivo epóxi com dentes de prata, que, depois de ser repetidamente dobrado e esticado, ainda funcionava.

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De acordo com Adamatsky e outros. , ao contrário dos tapetes de kombucha vivos com os quais ele havia trabalhado anteriormente, os tapetes dessecantes do SCOBY não são condutores, o que retém a corrente elétrica no circuito impresso. Os tapetes também são mais leves, mais baratos e mais flexíveis do que as alternativas de cerâmica ou plástico. As aplicações potenciais incluem monitores de frequência cardíaca vestíveis, por exemplo, e outros dispositivos baseados em kombucha. Os autores concluem: “Pesquisas futuras estarão interessadas em imprimir circuitos funcionais avançados, capazes de detectar — e possivelmente reconhecer — estímulos mecânicos, ópticos e químicos”.

DOI: arXiv [preprint]2023. 10.48550 / arXiv.2302.03984 (sobre DOIs).

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