Багато медичних імплантатів працюють від батарейок, які потрібно заряджати, і це проблема, адже батарейка знаходиться глибоко в тілі. Але що, якби можна було заряджати таку батарею, просто дихаючи? Новий акумулятор зарджається киснем, який потрапляє в кров пі час дихання.
Січженг Лю з Тяньцзінського технологічного університету в Китаї та його колеги зробили свої батареї зі сплаву на основі натрію та пористої форми золота, використовуючи той факт, що натрій реагує з киснем для створення електроенергії.
Це означає, що ці батареї можна імплантувати в організм і використовувати постійний потік кисню для створення струму. Утворені відходи – іони натрію та гідроксид-іони – поглинаються організмом.
Дослідники протестували батареї, помістивши їх під шкіру щурів. Спочатку батареї виробляли нестабільну напругу, але незабаром команда зрозуміла, що кровоносні судини повинні відновитися навколо батареї, щоб наблизити кисень достатньо для хімічної реакції.
Після двох тижнів відновлення батареї показали, що батареї виробляють стабільну напругу від 1,3 до 1,4 вольта. Щури не виявляли ознак запалення, а побічні продукти метаболізувалися організмом і, здавалося б, не викликали шкідливих наслідків.
Ці прототипи акумуляторів не виробляють достатньо високого струму для живлення медичних пристроїв, але дослідники кажуть, що експеримент доводить, що використання кисню в організмі для отримання енергії можливо, і вони вважають, що ефективність можна покращити.
У той час як оновлена версія такої батареї може живити імплантати протягом тривалого періоду часу, зрештою натрієвий електрод буде використано в результаті хімічної реакції.
«Ця батарея не може працювати вічно, — каже Лю. – Як правило, термін служби батареї залежить від загальної маси катода та анода в батареї».
Наступні кроки полягають у експерименті з більш ефективними матеріалами та конструкціями для отримання більшої напруги, а також у проведенні експериментів щодо безпеки пристрою від людської шкіри та внутрішніх органів перед повними випробуваннями на людях, каже Лю.
