Lidské tělo jako zdroj elektrické energie? Díky superkapacitoru může být již brzy realitou!

Věda a technika 19. května 2017 | 09:16 — Lukáš Bauer
Vědci z americké univerzity UCLA navrhli superkapacitor na biologické bázi, který může získávat elektrickou energii z nabitých částic v tělních tekutinách. Využití takového zařízení by se mohlo rychle rozšířit i mimo zdravotnictví, pro které je nyní navrženo.
Bio superkapacitor, který vynalezli vědci z univerzity v Connecticutu by mohl být výraznou změnou v užívání kardiostimulátoru / Internet

Tým pod vedením Richarda Kanera, významného profesora chemie, biochemie a inženýrství, minulý týden zveřejnil v časopise Advanced Energy Materials článek o jejich novém zařízení s názvem superkapacitor.

Kardiostimulátory a další implantáty, které napomáhají při regulaci činností lidského organismu a zachraňují tak nespočet životů po celém světě, mají své limity zejména v oblasti dodávky elektrické energie. Většinou jsou totiž napájeny z klasických bateriových článků, které po určité době svojí energii vyčerpají.V takovém případě musí být pacient reoperován a podstupuje tak riziko infekce, nebo jiných komplikací.

Z těchto důvodů vědci vytvořili návrh superkapacitoru, který umožní implantovat do těla pacienta bezbateriové elektronické zařízení.

Jak to celé funguje a co je to superkapacitor

Nový superkapacitor pracuje s nábojem elektrolytů obsažených v biologických tekutinách, jako jsou například krevní sérum a moč. Samotné zařízení však elektřinu nevytvoří, a proto musí pracovat paralelně se specializovaným sběračem energie. Tento z dvojice přístrojů přemění teplo a pohyb z lidského těla na elektrickou energii, která je následně zachycena superkapacitorem. Zcela základní princip je tedy podobný například automatickým hodinkám, které jsou poháněny pohybem jejich majitele.

„Kombinací sběrače a superkapacitoru dosáhneme stálého zdroje energie pro implantovaná zdravotnická zařízení,“ uvedl Maher El-Kady, výzkumný pracovník UCLA a spoluautor studie.

Moderní kardiostimulátor má obvykle tloušťku 6 –8 milimetrů a průměr přibližně jako korunová mince, kde alespoň polovinu zabírá osazení baterie. Nový superkapacitor má tloušťku pouze 1 mikrometr a je tedy mnohem tenčí než lidský vlas. V praxi to znamená, že můžeme výrazně zvýšit energetickou účinnost každého implantovaného zařízení v lidském těle.

Nový superkapacitor na rozdíl od bateriových článků nepoužívá žádné chemické reakce, ale využívá ionty, nebo nabité molekuly přímo z krevního séra. Nový zdroj energie obsahuje uhlíkový nanomateriál zvaný grafen, který je vrstvený s modifikovanými lidskými proteiny, jež zastávají funkci elektrody. 

„Samotný superkapacitor, není úplnou novinkou, ale doteď nikdo nepřišel s použitelným konceptem této technologie v biologickém provedení, která je na rozdíl od baterie 100% nezávadná pro lidské zdraví,“ uvedl Islam Mosa, student univerzity a spoluautor studie.

„Aby byl kardiostimulátor bez akumulátorů efektivní, musí mít superkapacitor, který dokáže zachytit, ukládat a přenášet energii velmi rychle a konstatně. Běžné superkapacitory jsou pro tyto účely příliš pomalé,“ dále pokračoval Mosa.

Komentáře
Reklama
Reklama

Mohli jste přehlédnout

Tlak na zrušení koncesionářských poplatků ČT sílí

Topné žebříky jsou stále nejpraktičtějším doplňkem...

Zatuchá vám ve skříni povlečení? Může za to nepatrná...

Jak si udržet pořádek v koupelně? Nedovolte, aby vám...

Chcete se ve své ložnici cítit dobře? Pak spěte jako...

Vodní kámen ničí pračku, myčku, konvici i kávovar. Víte,...

Myjete ještě nádobí v ruce? Máme tipy, jak ušetřit za vodu

Zavřít reklamu