Ученые создали биологический суперконденсатор, получающий энергию из организма человека

Люди бoльшую чaсть врeмeни прeбывaют в движeнии, a чeлoвeчeский oргaнизм повсевременно активен – может существует вероятность позаимствовать часть его кинетической энергии? Этим вопросом задались исследователи из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе и Университета Коннектикута, и ответ на него привел их к созданию энергосберегающего устройства, которое может получать электронную энергию прямо из людского тела.

Разработанный учеными биологический суперконденсатор представляет собою основанное на протеинах приспособление, способное извлекать энергию из организма человека. Суперконденсатор – это термин, применяемый для описания высокоэффективного химического конденсатора (EC), который аналогичен батареям, но имеет еще более высокую емкость. В отличии от обычных аккумуляторов, эти устройства имеют увеличенную скорость заряда/разряда, больше низкое внутреннее сопротивление и наилучшую способность противостоять потерям, вызываемым наибольшим количествам циклов перезарядки.

После получения энергии инноваторским биоаккумулятором, она может высвобождаться снутри электронных устройств, которые, к примеру, могут использоваться медицинскими имплантатами. Согласно размещенной научной статье «Ultrathin Graphene–Protein Supercapacitors for Miniaturized Bioelectronics» (Ультратонкие графен-белковые суперконденсаторы для маленькой биоэлектроники), суперконденсатор использует «харвестер», коий получает энергию от тепла и движений тела методом захвата электрических зарядов ионов, какие присутствуют в жидкостях организма человека, таких как кровь и моча.

В качестве электродов харвестер употребляет углеродный наноматериал — графен, слои которого чередуются со слоями из человечьих белков. Электроды собирают энергию из организма и передают ее харвестеру, коий затем сохраняет ее для следующего использования. Толщина графенового слоя может составлять несколько атомов, при этом неописуемо тонкие суперконденсаторы могут потенциально служить альтернативой батареям.

Стоит отметить, что новенькая микроэлектроника является био-дружеской, поскольку ее основу составляют натуральные матерьялы. По своей сути графен представляет собою углерод, тогда как современные имплантируемые мед устройства питаются от традиционных аккумуляторов, содержащих различные токсины. К тому же новое приспособление тоньше человеческого волоса и больше гибкое, чем традиционные батареи.

Новенькая технология может оказать большущее влияние на медицинскую ветвь. Исследователи полагают, что имплантаты на суперконденсаторах имеют неограниченный срок службы. Это позволит высвободить пациентов от необходимости в повторяющихся операциях для замены батарей – одной из основных проблем имплантируемых медицинских устройств.