Получение электричества из сахара в крови

06.04.2023

Группа исследователей из Высшей технической школы Цюриха создала устройство, которое превращает лишнюю глюкозу в крови человека в электроэнергию. Ее можно будет использовать для питания кардиостимуляторов и не только.

Группа исследователей во главе с Мартином Фуссенеггером из Департамента биосистемных наук и инженерии Швейцарской высшей технической школы Цюриха в Базеле претворила в жизнь, казалось бы, футуристическую идею. Они разработали имплантированный топливный элемент, использующий излишки сахара в крови ( глюкозы) из тканей для выработки электрической энергии. Исследователи объединили топливный элемент с искусственными бета-очагами, разработанными их группой несколько лет назад. Они производят инсулин одним нажатием кнопки и эффективно снижают уровень глюкозы в крови, работая как их естественный прототип в поджелудочной железе.

Многие люди, особенно в промышленно развитых странах Запада, потребляют больше углеводов, чем им нужно в повседневной жизни", - объясняет Фуссенеггер. Это приводит к ожирению, диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям. Ученые решили использовать эту чрезмерную метаболическую энергию для производства электроэнергии для питания биомедицинских устройств.

В основе топливного элемента лежит анод из наночастиц на основе меди, который команда Фуссенеггера создала специально для этого устройство. Оно состоит из наночастиц металла и расщепляет глюкозу на глюконовую кислоту и протон для выработки электричества, приводящего в движение электрическую цепь.

Завернутый в нетканый материал и покрытый альгинатом топливный элемент напоминает небольшой чайный пакетик, который можно имплантировать под кожу. Альгинат впитывает жидкость организма и позволяет глюкозе проходить из ткани в топливный элемент внутри.

Электроэнергии, снабжаемой элементом, достаточно не только для работы самого устройства, но и для того, чтобы имплантированная система могла взаимодействовать с аппаратами внутри и снаружи организма. К примеру, его можно подключить к смартфону через специальное приложение, которое обеспечивает связь с врачом.

<< Назад: Солнечный тротуар 06.04.2023

>> Вперед: Наука гладить кошку 05.04.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Изменение климата повлияет на рождаемость людей 05.05.2019 Составленная учеными модель отразила влияние изменений климата на рождаемость в бедных и богатых странах. Недавно сотрудники Стэнфордского университета представили результаты исследования, которое продемонстрировало, что с 1961 по 2010 год глобальное потепление уменьшило ВВП на душу населения беднейших стран на 17-30 процентов. Разрыв показателей ВВП на душу населения между странами с самым высоким и самым низким его уровнем сегодня примерно на 25 процентов больше, чем он был бы без изменения климата. Сейчас ученые из Колледжа Уильямса, Европейского института экономики окружающей среды и других университетов проследили за тем, как экономические условия, выстроенные под влиянием изменения климата, воздействуют на поведение родителей разных стран в будущем. Они построили количественную модель, которая объединяет стандартную экономико-демографическую теорию с современными оценками экономических последствий изменения климата. В частности, они смотрели, как повышение температуры влияет на сельскохозяйственный сектор. Для модели авторы выбрали Колумбию и Швейцарию - как примеры бедных и богатых стран. В ней они рассматривали путь человека начиная с детства: как бы родители решали судьбу ребенка и семьи, исходя из предложенных условий. По их мнению, стратегии развития кардинально отличались в двух странах. Поскольку в сельском хозяйстве потребность в квалифицированных рабочих меньше, то с учетом последствий изменений климата родители в таких условиях будут делать ставку на число детей, не заботясь об их образовании. В развитых странах это приведет к обратному эффекту: родители больше будут заботиться о конкурентоспособности ребенка, начнут вкладывать деньги в его образование, а уже после думать о большем количестве детей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026