«Дышащие» аккумуляторы станут новым источником энергии

Новый альтернативный тип источника получения электроэнергии разработали специалисты Института физической химии Польской академии наук. Инновационная система базируется на катоде, снабженном углеродными нанотрубками, ферментами и силикатами. Подобное устройство аккумулятора позволяет вырабатывать относительно высокое напряжение и значительно продлевает срок службы элементов питания. Практическое применение новинка сможет найти, прежде всего, в биоинженерии для питания имплантатов. В частности, она может стать неотъемлемой частью кардиостимуляторов, контактных линз с функцией автоматического изменения фокусного расстояния или других систем, в которых применение обычных аккумуляторов из-за наличия в них сильных кислот и других активных веществ нецелесообразно и опасно для здоровья.

Биоаккумулятор польских ученых не требует подзарядки, его необходимо просто поместить в тело и электроды начнут вырабатывать электричество. Наверное, многим знаком эксперимент из школьной программы с подключением электродов к картофелю, когда он начинал вырабатывать электричество. На данном этапе развития существует много вариантов экспериментальных биоаккумуляторов, но все они дают достаточно низкое напряжение: 0,6-0,7 вольт. Главным отличительным достоинством польской разработки являются более высокие показатели напряжения, достигающие до 1,75 вольт. Подобные результаты открывают новые перспективы в создании нейроинтерфейсов и элементов питания для многих имплантатов. Главной частью нового биоаккумулятора является заключенный в пористую структуру и окруженный углеродными нанотрубками катод на основе силикатной матрицы.

Для активации работы аккумулятора необходимо лишь залить в систему электролит. Наличие в силикатной матрице пор обеспечивает поступление ионов водорода и кислорода из воздуха в ферментный сердечник катода с последующим восстановлением кислорода. Углеродные трубки при этом облегчают перенос электронов. Испытания нового устройства показали, что источник способен выдавать напряжение в 1,6 вольт в течение 1,5 недель, как минимум. Но со временем эффективность устройства постепенно уменьшается. По мнению специалистов, это может происходить из-за деградации биокатодного фермента. Однако разработчики считают, что есть все предпосылки для продления срока службы нового биоаккумулятора даже при существующих технологиях.