Вчені з Лос-Анджелеса створили суперконденсатор, який може повністю замінити потенційно небезпечні батареї в таких пристроях, як кардіостимулятори. Конденсатор споживає енергію безпосередньо з організму людини і не потребує зовнішньої зарядки.
#img_center_nostream#
Кардіостимулятори, які допомагають регулювати неправильні серцеві ритми, врятували безліч життів, але вони мають вагомий недолік. Для їхньої роботи потрібні традиційні батареї, які потрібно періодично замінювати операбельним шляхом, що супроводжується ризиком зараження. Крім того, батареї містять небезпечні речовини, які, потрапляючи в організм, можуть бути небезпечними для життя.
Дослідники із UCLA та University of Connecticut розробили нову біосумісну систему запасання енергії, яка називається біосуперконденсатором. Вона працює за допомогою використання заряджених частинок або іонів із рідини організму людини. Пристрій нешкідливий для біологічних систем організму і може стати основою для створення більш довговічних, безпечних і більш міцних кардіостимуляторів та інших імплантованих медичних пристроїв. Такий кардіостимулятор не потребує заміни протягом усього життя людини.
Конденсатор складається зі слоїстого вуглецевого наноматеріалу, званого графеном, а в якості електрода використовуються модифіковані для людського організму білки. Пристрій використовує електроліти з біологічних рідин, таких як сироватка крові і сеча. Він працює з енергетичним комбайном, який перетворює тепло і рух від людського тіла на електрику. Це подібно на годинник, що самостійно заводиться. Він «живиться» від рухів тіла користувача. Потім електрика запасається в суперконденсаторі.
Співавтор дослідження Махер Ель-Каді каже: «Об'єднання енергетичних комбайнів із суперконденсаторами може забезпечити нескінченну потужність для довічних імплантувальних пристроїв, які, можливо, ніколи не доведеться замінювати».
Новий суперконденсатор має переваги і в розмірі. Наприклад, сучасні кардіостимулятори зазвичай мають товщину близько 6—8 мм і діаметр з монету в 50 центів. При цьому більше половини цього простору зазвичай зайнято батареєю. Новий суперконденсатор має товщину всього в 1 мкм, що набагато менше товщини людської волосини. Це означає, що він може підвищити енергоефективність імплантулювальних пристроїв.
Він також може підтримувати свою роботу протягом тривалого часу, згинатися і скручуватися всередині корпусу без будь-яких механічних пошкоджень і зберігати більше заряду, ніж іонні батареї аналогічного розміру, які наразі використовуються в кардіостимуляторах.
За матеріалами: Springwise.