Съедобные батареи

16.05.2023

Исследователи из Итальянского технологического института (IIT) создали съедобные аккумуляторные батареи, которые могут обезопасить медицинские приборы или игрушки для детей.

Прототип аккумуляторной батареи использует рибофлавин (витамин B2) как анод и кверцетин как катод. Водоросли нори служат сепаратором, который поможет избежать короткого замыкания, пищевые золотые контакты соединяются с электродами пчелиным воском, а активированный уголь используется для повышения электропроводности.

Батарея работает при напряжении 0,65 В и может подавать до 48 мкА в течение 12 минут или несколько микроамперов в течение часа.

Съедобный состав аккумулятора делает его более безопасным при попадании в организм человека, поэтому его можно использовать для питания небольших электронных устройств для краткосрочных медицинских процедур. Будущие версии с большей мощностью и/или более длительным жизненным циклом могут заменить токсичные батареи в имплантированных медицинских устройствах.

Также их можно использовать в детских игрушках или игрушках для животных. По словам отоларинголога Кристофера Гриндла, ежегодно около 2500 детей в США проглатывают миниатюрные батареи. Через 15 минут после проглатывания может начаться химическая реакция, которая приведет к повреждению тканей, а через 2 часа могут развиться травмы, опасные для жизни.

Один из авторов исследования в комментарии Ars Technica сказал, что батареи могут повреждать ткани двумя способами: либо из-за электролиза воды, либо непосредственно из-за токсичности материалов, входящих в их состав:

"Электролиз воды - это явление, когда электричество напряжением выше 1,2 В (практически все коммерческие батареи) расщепляет воду на кислород и водород (взрывной газ), и это очень опасно".

Съедобная батарея работает при напряжении ниже этого порога в 1,2 В, поэтому не рискует вызвать электролиз воды.

<< Назад: Мотоцикл, работающий на пиве 16.05.2023

>> Вперед: Метод безоперационного лечения неврологических заболеваний 15.05.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Чип питается от света, тепла и вибрации 17.07.2012 Чип способен одновременно извлекать энергию из света, тепла и вибрации. Датчики с такими чипами никогда не потребуют наличия внутреннего источника энергии - батарейки или аккумулятора - и смогут работать вечно. Ученые из Массачусетского технологического института совершили важный шаг к появлению датчиков без внутренних источников энергии - батареек и аккумуляторов, - сообщает Physorg. Глава кафедры института по электротехнике и вычислительной технике Сурав Бандиопадхай (Saurav Bandyopadhyay) создал чип, способный "черпать" энергию из окружающей среды: света, тепла и вибрации. Ранее исследования в этом направлении уже проводились. Коллега ученого Ананта Чандракасан (Anantha Chandrakasan) научился брать электрическую энергию из трех различных источников по-отдельности: света, тепла и вибрации. В новой работе ученый объединил возможность брать энергию из указанных источников в одной микросхеме, а также повысил эффективность питания. Созданный чип может брать энергию от перемещения частей тела человека, например, при его ходьбе, или от разницы температур в человеческом теле. Датчики с такими чипами могут использоваться для съема параметров организма и работать бесконечное время. В свою очередь, датчики, установленные на автомобильных и железнодорожных мостах, которые информируют службы о состоянии конструкции, могут брать энергию от вибрации, образующейся вследствие прохождения по мосту транспорта. Основная сложность, по словам разработчика, заключалась в создании электрической схемы чипа, которая бы смогла обрабатывать сразу несколько источников, отличающихся разной мощностью. Как правило, эта проблема решается простым автоматическим выбором того источника, который дает максимальную мощность. По словам Бандиопадхая, такой подход менее эффективен, потому что энергия оставшихся источников в это время расходуется впустую. "Вместо этого мы научились получать энергию от всех источников разом", - комментирует ученый. Сделано это было с помощью конденсаторов, которые накапливают заряд от других источников тогда, когда питание осуществляется от основного. Второй задачей стала минимизация энергии, которую схема потребляет сама. Обычно питание осуществляется через аккумулятор или конденсатор повышенной емкости. Энергия поступает к ним, а только затем - к основной цепи. Бандиопадхай заставил схему работать напрямую от источника энергии. По его словам, это существенно подняло эффективность.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025