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:

Спорт помогает организму бороться с раком 11.07.2025

Связь между физической активностью и здоровьем человека давно не вызывает сомнений, однако современные исследования раскрывают все новые грани этой зависимости. Одним из наиболее обнадеживающих открытий последних лет стало влияние регулярных физических нагрузок на замедление роста раковых опухолей. Ученые из Австралии решили выяснить, каким образом активный образ жизни влияет на клетки рака и может ли он действительно стать вспомогательным фактором в борьбе с онкологией. В ходе трехмесячного эксперимента, проведенного в Университете Эдит Коуэн, под наблюдение попали мужчины с лишним весом и диагностированным раком предстательной железы. Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, как систематические тренировки отражаются на биохимическом составе их крови и насколько это может повлиять на поведение опухолевых клеток. Одним из ключевых открытий стало повышение уровня особых белков - миокинов, которые вырабатываются мышцами во время физических упражнений. Эти белки облада ...>>

Алмазные нанопроводники против жары и света 11.07.2025

Фотодетекторы играют важную роль в самых разных отраслях - от астрономии до оборонных систем. Однако экстремальные условия, в частности высокая температура и интенсивное солнечное излучение, существенно ограничивают возможности их применения. Китайские ученые нашли способ обойти эти ограничения, представив новаторскую конструкцию, способную работать там, где другие датчики выходят из строя. Команда исследователей под руководством профессора Донмина Суна разработала принципиально новый тип солнечно-слепого ультрафиолетового фотодетектора, основанный на монокристаллических алмазных нанопроводниках с встроенными наночастицами платины. По словам ученых, подобное сочетание материалов и структурных решений открывает перспективы для использования устройства в условиях, ранее считавшихся слишком суровыми. Одной из причин уникальной устойчивости и высокой чувствительности стала синергия сразу нескольких физических эффектов. Среди них - одномерная геометрия нанопроводников, наличие глубоки ...>>

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Случайная новость из Архива Потоковый аккумулятор с жидким металлом 28.07.2018 В Стэнфорде наши способ сделать аккумуляторы дешевле, одновременно улучшив их характеристики - в частности, увеличив энергетическую плотность. Ученые использовали концепцию потокового аккумулятора, в котором для хранения заряда используется поток проводящей жидкости. Электростанции, работающие на энергии солнца или ветра, вырабатывают электричество неравномерно, а аккумуляторы для компенсации неравномерности очень дороги, что увеличивает срок окупаемости привлекательных с точки зрения экологии энергетических установок. Исследователи из университета Стэнфорда наши способ сделать аккумуляторы дешевле, одновременно улучшив их характеристики - в частности, увеличив энергетическую плотность. Ученые использовали концепцию потокового аккумулятора, в котором для хранения заряда используется поток проводящей жидкости. В отличие от предыдущих подходов, когда использовались жидкости со сравнительно небольшой энергоемкостью, к тому же требующие высоких температур или состоящие из дорогих и токсичных компонентов, на этот выбор пал на "жидкий металл" из натрия и калия. Этот материал сохраняет текучесть при комнатной температуре, является безвредным и недорогим. В то же время, теоретически он способен хранить в 10 раз больше энергии в расчете на единицу массы, чем другие кандидаты, опробованные в этом качестве. Для разделения положительной и отрицательной части аккумулятора используется керамическая мембрана. Прототип вдвое превзошел "обычные потоковые аккумуляторы" по максимальному напряжению, сохраняя свои свойства после тысяч часов эксплуатации. Впереди еще много работы, в том числе, связанной с выбором материалов, так что о коммерциализации разработки исследователи пока не говорят.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025