Utilizzando polipeptidi sintetici, alcuni ricercatori hanno compiuto i primi passi verso la costruzione di elettrodi per batterie proteiche
Batterie organiche a base di amminoacidi per alimentare i biosensori in maniera sostenibile
(Rinnovabili.it) – Le proteine sono elementi essenziali per i muscoli ma in un futuro non troppo lontano potrebbero “dare forza” anche al sistema energetico. Il come lo spiega un gruppo di ricercatori al lavoro su nuove batterie organiche a base di polipeptidi (i “mattoni” delle proteine) con cui sostituire l’attuale tecnologia a ioni di litio. Il team ha scelto, infatti, di impiegare poliammidi sintetici e altri polimeri per creare degli elettrodi. “In questo momento, la tendenza nel campo dell’accumulo a batteria è quella di esaminare il modo in cui gli elettroni vengono trasportati all’interno di una rete polimerica“, spiega Tan Nguyen, ricercatore della Texas A&M University che ha contribuito a sviluppare il progetto. “La bellezza dei polipeptidi è che possiamo controllare la chimica attraverso le loro catene laterali senza cambiare la geometria dell’elemento centrale, o la parte principale della struttura, esaminandone sistematicamente gli effetti”.
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Le attuali batterie agli ioni di litio possono danneggiare l’ambiente e, poiché il costo del loro riciclaggio è superiore rispetto alla loro produzione da zero, spesso si accumulano in discarica. Lo sviluppo di una batteria a base di proteine, spiegano gli scienziati, cambierebbe questa situazione.
I ricercatori hanno costruito il sistema usando elettrodi composti da nerofumo e sintetizzando polipeptidi contenenti viologeni o 2,2,6,6-tetrametilpiperidina 1-ossile (TEMPO), molecole redox-attive. Quindi hanno hanno legato i viologeni alla matrice usata per l’anodo e il polipeptide contenente il composto TEMPO al catodo, che è l’elettrodo positivo. I primi test effettuati mostrano per ora un potenziale adatto ad applicazioni a basso consumo energetico, come i biosensori, ma il lavoro è solo all’inizio. Grazie ai nuovi peptidi, Nguyen sta ora collaborando con diversi colleghi della Texas A&M University, per costruire i prototipi di batterie organiche vere e propri. Parte di questo lavoro includerà test per capire meglio come funzionano i polimeri quando sono organizzati su un substrato.
I ricercatori hanno presentato i loro risultati all’American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting & Exposition, questo agosto a San Diego.
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