Многие медицинские имплантаты работают от батареек, которые нужно заряжать, и это проблема, ведь батарейка находится глубоко в теле. Но что если бы можно было заряжать такую ??батарею, просто дыша? Новый аккумулятор заряжается кислородом, который попадает в кровь во время дыхания.
Сичжэнг Лю из Тяньцзинского технологического университета в Китае и его коллеги сделали свои батареи из сплава на основе натрия и пористой формы золота, используя тот факт, что натрий реагирует с кислородом для создания электроэнергии.
Это означает, что эти батареи можно вживлять в организм и использовать постоянный поток кислорода для создания тока. Образовавшиеся отходы – ионы натрия и гидроксид-ионы – поглощаются организмом.
Исследователи протестировали батареи, поместив их под кожу крыс. Сначала батареи производили нестабильное напряжение, но вскоре команда поняла, что кровеносные сосуды должны восстановиться вокруг батареи, чтобы приблизить кислород достаточно для химической реакции.
После двух недель восстановления батареи показали, что батареи производят стабильное напряжение от 1,3 до 1,4 вольта. Крысы не обнаруживали признаков воспаления, а побочные продукты метаболизировались организмом и, казалось бы, не вызывали вредных последствий.
Эти аккумуляторные прототипы не производят достаточно высокого тока для питания медицинских устройств, но исследователи говорят, что эксперимент доказывает, что использование кислорода в организме для получения энергии возможно, и они считают, что эффективность можно улучшить.
В то время как обновленная версия такой батареи может питать имплантаты в течение длительного периода времени, натриевый электрод будет использован в результате химической реакции.
«Эта батарея не может работать вечно, – говорит Лю. – Как правило, срок службы батареи зависит от общей массы катода и анода в батарее».
Следующие шаги заключаются в эксперименте с более эффективными материалами и конструкциями для получения большего напряжения, а также в проведении экспериментов по безопасности устройства от человеческой кожи и внутренних органов перед полными испытаниями на людях, говорит Лю.
