Ученые создали биологическую батарейку

Благодаря способности длительное время держать заряд, литиево-ионные аккумуляторы получили довольно таки большое распространение. Но с другой стороны, именно Литий, который является главным составным компонентом батарей, характеризуется высоким уровнем токсичности. Его попадание в человеческий организм – недопустимо. Именно поэтому, ученые занялись поиском способов создания аккумулятора, который смог бы держать заряд и при этом быть экологически чистым.

Кроме того, такие батареи позволили бы решить проблемы с использованием медицинских имплантатов, требующих автономное электрическое питание. В данном случае, целесообразно применять только биологические материалы. Такими материалами являются вода, меланин…

К примеру, меланин – природный компонент, входящий в состав кожи человека или животного. Благодаря этому пигменту наша кожа приобретает загар и защищается от воздействия ультрафиолетового излучения.

Учитывая свойства меланина, ученые из Питтсбурга предложили свое решение проблемы. Суть его состоит в создании экологически чистой батарейки на основе пигмента, благодаря чему, такой аккумулятор можно использовать в медицинских целях. Одной из отраслей применения биологических батареек является создание имплантатов, а также внутренний мониторинг состояния пациента.

С целью создания биобатарейки, авторы эксперимента сконструировали аноды на основе смеси веществ, в состав которой входит большое количество меланина. Затем, в смесь были добавлены ионы Натрия. Вышеупомянутую смесь поместили в конструкцию из стальной сетки. За счет химической структуры пигмента, он способен уместить большое количество ионов, что в свою очередь дало возможность создать мощный аккумулятор. В результате, ученые создали батарейку, которая держит заряд более пяти часов. Это время почти равняется аналогичному показателю токсических батарей на основе Лития. С одной стороны – это не много, но если учитывать компоненты аккумулятора, то это и не мало.

Стоит отметить, что ученые рассматривали использование в качестве электродов и других натуральных компонентов. Но эксперименты показали, что в данном случае требуется проводить химические модификации, чего не требуется при использовании меланина.



Подготовлено по материалам Pnas

Александр Смолий