Számos olyan orvosi eszköz van (pl. szívritmus-szabályozó, neurostimulátor), amelyek az emberi szervezetbe ültetve látják el a feladatukat. Azonban az akkumulátoraik nem örökéletűek, és adott gyakorisággal invazív beavatkozást (műtétet) igényel a cseréjük. Kínai kutatók koncepciót igazoló újdonsága egy puha, rugalmas akkumulátor a vér oxigénjét használja áramtermelésre, és így a sokszorosára növelheti az implantátumok élettartamát.
A Tianjin Műszaki Egyetem kutatói anódként nátrium alapú ötvözetet használtak. A nátrium már ma is szerves része az emberi táplálkozásnak és a szervezetnek, kulcsszerepet játszik az idegek, a testnedvek és az izmok karbantartásában. Szeparátornak nanopórusos aranyat (NPG) választottak, egy olyan anyagot, amelynek a pórusai ezerszer kisebbek, mint az emberi hajszál szélessége. Az NPG-t már számos biológiai alkalmazásban használják biológiai kompatibilitása és nagy stabilitása miatt.
Miután elkészítették új akkumulátorukat, az elrendezést lágy, porózus polimerbe burkolták. Ilyen anyagot korábban mesterséges erekben is alkalmaztak, ezzel védték az elektronikát a testnedvektől. Az elektródák kémiai reakciókba léptek a szervezetben lévő oxigénnel, így termeltek elektromosságot.
Ezután sebészeti úton patkányok hátának bőre alá ültették az akkumulátort, és mérték az elektromos teljesítményt. Az akku 1,3 V és 1,4 V közötti stabil feszültséget tudott előállítani. Ekkora feszültség persze még nem elegendő az orvosi eszközök táplálásához (egy pacemaker például 2–5 Voltot igényel), azonban így már bizonyítani tudták, hogy a belső oxigén képes stabil energiabevitelt biztosítani az akkumulátorokhoz.
A kutatók vizsgálták a gyulladásos reakciókat, az anyagcsere-változásokat és az akkumulátor körüli szöveti regenerációt is, és semmilyen aggasztó jelenséget nem tapasztaltak. Az akku kémiai reakcióiból származó melléktermékei, beleértve a nátriumionokat, hidroxidionokat és az alacsony szintű hidrogén-peroxidot, könnyen felszívódtak a szervezetben, nem voltak hatással a vesére és a májra. A következő lépés az akkumulátor teljesítményének növelése, és a kutatóknak már erre is van ötletük. Ezt a a nanopórusos arany hatékonyságának optimalizálásával, valamint az ionok és az oxigén áramlásának fokozásával érnék el.
A szakemberek a daganatgyógyításban is látnak potenciális lehetőséget akkujuk számára. Mivel a daganatos sejteknek oxigénre van szükségük, az oxigénfogyasztó akkumulátornak a daganatok közelébe történő beültetése elősegítheti a rákos sejtek „kiéheztetését”, és az akkumulátor energiájának hővé alakítása a daganatsejtek elpusztítását is segítheti.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
