Исследователи из Университета Карнеги-Меллон создают батареи, которые не только можно без страха глотать, но и не беспокоиться об их судьбе в вашем организме - они полностью растворяются, когда у них заканчивается энергия.
Команда под руководством ассистента профессора кафедры материаловедения и инженерии Кристофера Беттингера считает, что съедобные аккумуляторы могут быть использованы для обеспечения работы «съедобной электроники», которую медики применяют для различных целей: от диагностики болезней к их лечению.

Чтобы сделать батареи безопасными, ученые «заменили их потенциально токсичные компоненты безвредными материалами, дружественными человеческому организму», - говорит Беттингер.

Ключевой ингредиент, используемый в создании электродов - меланин. Этот пигмент содержится в человеческой коже, глазах и волосах - его использование в батареях не может нанести вред организму. Меланин поглощает ультрафиолет, защищая нас от вредного воздействия свободных радикалов. Также пигмент может захватывать и освобождать металлические ионы, и обеспечило ему роль основы новых батарей.
Биорастворимым батарея помещается в желатиновую оболочку, напечатанную на 3D-принтере. Полученная капсула сможет обеспечить контролируемую доставку и активацию медицинских средств ранее невозможной точностью и безопасностью. После того, как таблетка будет проглочена, батарея внутри нее вступает в контакт с ионами в пищеводе пациента, создавая электрический ток. «Съедобные» медицинские устройства смогут использовать создаваемое аккумулятором электрическое поле, чтобы запускать процесс высвобождения лекарств и различных химических веществ в нужное время и в нужном месте.



Батареи, созданные на основе меланина, имеют ограниченное время действия, но это не ограничивает их возможности, а скорее наоборот расширяет. Они созданы, чтобы подпитывать мощность устройства до 10 милливатта течение 10-20 часов. Этого времени достаточно для эффективной доставки и активации лекарств или питания диагностических устройств. После того как миссия выполнена, аккумуляторы должны незаметно для организма исчезнуть, тут-то ограниченное время действия и играет им на руку.
«Мы должны думать о создании биологической замены всех продуктов из магазинов радиоэлектроники», - говорит Беттингер.
Элементы питания используются в большом количестве медицинских девайсов, и всегда стоял вопрос их токсичности и защищенности. Например, проглатываемой камеры, рассчитанные на одно или несколько использований, оснащаются вредными для организма аккумуляторами. Для безопасности, они расположены в специальные кейсы. Однако существует постоянная опасность, что этот кейс повредится во время установки камеры в теле человека.
Новые батареи сознательно лишены этого. Даже если желатиновая оболочка растворится раньше, батареи все равно будут выполнять свою функцию без вреда для организма.
«Такой же тип пигмента, например, содержится в пасте с чернилами кальмара, так что если вы когда-нибудь ели это блюдо, то получили больше меланина, чем в наших батареях», - развеивает опасения глава исследования.
В 2013 году ученый использовал чернила каракатицы, чтобы создать съедобные, растворимые источники энергии. В 2015 перешел в проглатываемой медицинским девайсов. Далее он и его команда планируют экспериментировать с комбинированием съедобных полимеров, пектина и безопасных для организма металлов.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или Войти на сайт под своим именем.