Ученым MIT (Массачусетский технологический институт) удалось создать крошечный топливный элемент, основанный на глюкозе, питающей мозг человека. По информации, размещенной на официальном сайте института, его можно использовать для снабжения электрическим током мозговых имплантантов, которые позволяют людям с парализованными конечностями управлять механическими устройствами мысленно.
Рауль Сарпешкар (Rahul Sarpeshkar), возглавляющий группу ученых, изготовил несколько топливных элементов из глюкозы на кремниевой подложке. У каждого из них разный размер, самый крупный из которых — 64x64 мм. Топливные элементы были созданы с помощью технологий, используемых в производстве полупроводников, поэтому сделать их частью микросхем было достаточно легко.
В состав топливного элемента входит платиновый катализатор, отделяющий электроны от молекул глюкозы, соответственно, повторяющий естественный процесс расщепления глюкозы в клетках, что приводит к получению энергии для биохимических процессов. По словам ученых, платина — биосовместимый металл, который длительное время может находиться в человеческом организме. Топливные элементы, разработанные учеными MIT, могут вырабатывать до сотен микроватт энергии, чего вполне достаточно для питания имплантантов.
В результате подсчетов исследователей выяснилось, что объем глюкозы, необходимый для топливного элемента может быть обеспечен cпинномозговой жидкостью, защищающей мозг. Данная жидкость содержит огромное количество глюкозы, не используемое организмом. Поскольку элементом будет расходоваться незначительные объемы глюкозы, какого-либо влияния на функционирование тела оказано не будет. Ученые уже планируют вживить имплантант, работающий от топливного элемента, в мозг животного.
Данная идея далеко не нова. Еще в 1970 году учеными была продемонстрирована возможность питания электронного стимулятора сердца за счет такого элемента. Однако тогда идея не получила реализации, потому что такой элемент предлагал очень низкую электрическую мощность. В 2007 году компанией Sony был разработан топливный элемент, основанный на расщеплении глюкозы. Разработка была запущена на коммерческий рынок в виде устройства, обеспечивающего подзарядку мобильной электроники посредством использования сладких напитков.
