Телобатарейка

Попытки использовать энергию человека для питания электричеством какие-то навешанные на него приборы, прежде всего медицинские, предпринимают нередко. Вот очередная. На сей раз она состоит в использовании человеческого тела для выработки электричества в прямом смысле слова: для работы генератора нужна соленая вода и кислород, а они оба есть в крови. Предприняли попытку китайские исследователи во главе с Лю Сичжэном (Xizheng Liu) из Тяньцзиньского технологического университета.

Эти исследователи считают, что самая перспективная батарейка для вживления в тело человека, впрочем, как и любого другого млекопитающего, принадлежит к классу металл-кислородных элементов. Вообще, такие батарейки позволяют получить даже более высокую удельную (на площадь электрода) мощность, чем литий-ионные. Однако пока что хорошую металл-кислородную батарейку сделать не удалось, в частности из-за образования побочного продукта — оксида материала металлического катода.

А в теле человека этой проблемы нет: надо лишь взять натрий-кислородный элемент. Ведь при работе такого элемента кислород из крови реагирует с оторвавшимся от натриевого катода ионом натрия и формирует либо оксид, либо супероксид натрия. Он при реакции с водой дает гидроксид натрия, который диссоциирует на ион натрия и гидроксил. В организме своих ионов натрия предостаточно, а для поддержания постоянной кислотности крови есть механизмы. Поэтому главные задачи — обеспечить надежную упаковку, чтобы металлический натрий не встретился с водой, а тело не отторгло вживленный элемент.

Обе эти задачи китайские исследователи решили: вживили натрий-кислородный элемент в спину крысы и за четыре недели ничего с ней не случилось, а кровеносные капилляры плотно облепили элемент, обеспечивая бесперебойную доставку кислорода сквозь пористую мембрану.

Так было доказано, что подобная батарейка имеет право на существование и может стать прототипом для создания систем, рассчитанных если не для вживления в человека, но хотя бы для проведения длительных наблюдений на более долгоживущих животных, чем крысы (Chem).

Журнал Американского химического общества Chemical & Engineering News, C&EN, подвел итоги 2024 года в области химии и составил список наиболее интересных работ, которые были опубликованы в научных журналах за 2024 год. Выше была описана одна из этих работ.

См. также:
Электрическое притяжение
Музыка белка
Секретик в коробочке
Лазерный водород
Электрический самородок
Почему голубика синяя?
Окаменевшие мозги