| | nBSC - миниатюрный биосовместимый "нано-суперконденсатор"В процессе внедрения современных технологий в медицинскую практику, миниатюризации электронных датчиков, вживляемых в организм, а также установки внутрисосудистых имплантатов медицинские работники сталкиваются с проблемой хранения энергии, необходимой для автономной работы микроскопических устройств. Исследование группы немецких ученых из Технологического университета Хемница и дрезденского Института твердого тела и материалов им. Лейбница привели к созданию прототипа биологически совместимого „нано-суперконденсатора» (nBSC).
На сегодня экспериментальный образец уже работает в искусственной кровеносной системе, обеспечивая энергией крошечный сенсор, измеряющий уровень рН крови. Главным достоинством nBSC стала полная биологическая совместимость конденсатора, а также высокая эффективность прибора, обеспечивающего напряжение, сопоставимое с напряжением батарейки типа ААА. Энергии nBSC достаточно для поддержания длительной автономной работы медицинских датчиков внутри человеческого тела. В настоящее время для аналогичных приборов используются опасные для организма человека аккумуляторы на коррозионных электролитах, которые биологически несовместимы, а также быстро разряжаются в случае дефектов и загрязнения.
Самые маленькие из современных серийных накопителей энергии имеют размер свыше 3 мм3. Новый суперконденсатор nBSC имеет трубчатую структуру, он в 3000 раз меньше существующих подобных устройств и имеет объем 0,001 мм3 (1 нанолитр), при этом обеспечивает напряжение питания до 1,6 В для микроэлектронных датчиков. Компоненты (несколько слоев полимера, соединенных светочувствительным фоторезистивным материалом), необходимые для создания суперконденсатора, размещаются на поверхности тонкой пластины под высоким механическим напряжением. После приложения механического напряжения происходит контролируемое разделение слоев материала, которые и „складываются» наподобие оригами в компактный конденсатор nBSC.
При опытном тестировании (при работе с кровью) устройство сохраняло до 70 % своей начальной емкости даже через 16 часов.
Источники: https://www.tu-chemnitz.de/, https://24gadget.ru/ | |
