Исследователи создали биотопливный элемент, состоящий из углеродных нанотрубок, который генерирует энергию из глюкозы в крови в живом организме. В будущем эта разработка сможет привести к созданию кардиостимуляторов или кохлеарных имплантатов, которым не понадобятся батарейки.
Один из разработчиков профессор Гордон Уоллес (Gordon Wallace) из Университета Вуллонгонг, Новый Южный Уэльс, Австралия рассказывает, что при создании этого устройства ученым пришлось преодолеть ряд проблем. Одна из них состояла в необходимости обеспечить устойчивость фермента, осуществляющего преобразования «топлива» в электрическую энергию. Фермент должен был постоянно находиться возле электродов, а не диффундировать в наружную среду. Другая проблема состояла в том, что имплантированные в организм электроды, как правило, быстро загрязняются и их производительность падает. Это приводило к очень низким показателям устройства, всего лишь несколько милливатт на квадратный сантиметр, при функционировании в течение только нескольких дней.
Для решения этих проблем Уоллес и его коллеги использовали углеродные нанотрубки. Из этих трубок был создан каркас топливного элемента, который хорошо сохранял рабочий фермент от порчи и обеспечивал стабильность конструкции. В итоги удалось создать биотопливный элемент с увеличенным сроком службы и высокой удельной мощностью 2,2 мВт на квадратный сантиметр. Исследователи стремятся использовать этот источник энергии для имплантата, который будет восстанавливать повреждения нерва.
Результаты этой работы описаны в публикации в журнале Nature Communications.
