Суперконденсаторы в живом организме

Как бы ни была прекрасна жизнь, но порой не обходится без минут огорчения. И прежде всего, это связано с состоянием нашего здоровья. К сожалению, мы болеем, пусть то простудные заболевания или более серьезные. Зачастую, совершенно случайно после посещения врача и сдачи анализов мы узнаем, что серьезно больны.

Ученые всего мира работают над созданием диагностических приборов, чтобы иметь возможность на ранних стадиях выявлять то или иное заболевание. Последние разработки тому подтверждение, это аккумуляторы ультратонких графеновых белков для миниатюризированной биоэлектроники или суперконденсаторы в живом организме.

«Группа исследователей из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе и из университета штата Коннектикут создали устройство, способное собирать и накапливать электроэнергию, которую производит перенос заряженных частиц в живом организме. О воссоздании человокобатареек из «Матрицы» речь не идёт, но высшим звеном в пищевой цепочке людей теперь сложно будет называть.

Научная работа, на которой основано созданное учёными устройство, описывает принципы действия и технологию производства ультратонких графеново-белковых суперконденсаторов, наилучшим образом подходящих для медицинской микроэлектроники.

Разнообразные миниатюрные гаджеты, прежде всего диагностические, с каждым годом применяются в медицине всё шире. Будучи проглоченными или имплантированными операционным способом, они непосредственно изнутри организма в режиме реального времени передают по беспроводному каналу существенную для медиков информацию.

Такие устройства крайне полезны для лечения и сами по себе почти не влияют на организм пациента, — вот только питаться им приходится от миниатюрных аккумуляторных батарей. Что как раз не очень хорошо, поскольку электролитов, которые эффективно работали бы в малых объёмах и заодно не влияли бы отрицательно на живой организм, пока не придумано. В результате, даже если логические контуры медицинского гаджета удаётся сделать распадающимися со временем без вреда для организма, аккумулятор приходится по завершении рабочего цикла каким-то образом извлекать.

Группа исследователей, о которой говорилось выше, из двух американских университетов подошла к проблеме радикально, положившись вместо аккумуляторной батареи на суперконденсатор (ионистор). В ходе его работы не происходит электрохимических реакций: накопление и отдача заряда идёт за счёт ионного переноса между электродами. В роли органического электролита выступают здесь кровь и прочие жидкости организма, несущие, среди прочего, разнообразные ионы.

Электроды для медицинского микроприбора тоже, разумеется, должны быть миниатюрными, безопасными и эффективными. В их качестве ученые использовали графеновые плёнки толщиной буквально в несколько атомов, выстланные модифицированными человеческими белками.

Полученный в итоге источник энергии не нуждается ни в обслуживании, ни в замене батарей (строго говоря, сам организм пациента служит для него батареей) на протяжении всей человеческой жизни. Достаточно высокая сила тока, генерируемого суперконденсатором, позволяет использовать «супербатарейку» в живом организме для питания не только диагностического оборудования, но и медицинских стимуляторов — для сердца, желудочной и иной мускулатуры». Источник