USD 29.03.2024 92.2628 -0.3291
USD ММВБ 10:07 92.3539  
EUR 29.03.2024 99.7057 -0.5647
EUR ММВБ 10:07 99.7229  
Нефть($) ..20 +
Нефть(p) ..20 0.00 +0.00

Необычный эксперимент: ученые впервые смогли получить электричество из крови

Топливный элемент способен вырабатывать электричество, находясь в потоке крови человека.

Химики из университета Мальмё (Швеция) и Курчатовского института впервые испытали на человеке топливный элемент, способный вырабатывать электричество, находясь в потоке крови. Его мощности оказалось достаточно для того, чтобы обеспечить электричеством небольшой дисплей на электронных чернилах. Исследование опубликовано в журнале RSC Advances.

Устройство состоит из двух трубчатых графитовых электродов, через которые идет ток крови. На каждом из них протекают определенные электрохимические реакции. На первом происходит окисление глюкозы, сопровождающееся выделением в окружающую среду ионов водорода. На втором электроде происходит реакция восстановления кислорода, растворенного в крови - в результате ее из четырех ионов водорода и одной молекулы кислорода образуются две молекулы воды.

В итоге этого между двумя электродами возникает электрическое напряжение. Точно такой же процесс, но основанный на более простых реакциях, происходит в одном из классических опытов, когда между медным и цинковым гвоздями, воткнутыми в лимон, возникает электрический ток. На поверхности электродов нанесены белки-ферменты, ускоряющие эти химические реакции. Окисление глюкозы (до глюконолактона), к примеру, катализирует целлобиозодегидрогеназа, а восстановление кислорода — результат активности билирубиноксидазы, окисляющей билирубин крови до биливердина.

В эксперименте добровольцу из научной группы ввели в срединную локтевую вену катетер, на другом его конце находился топливный элемент, через который кровь стекала в заранее подготовленный сосуд. Ученые измеряли напряжение и ток, генерируемые элементом, а также подключили к нему небольшой e-ink дисплей.

Эксперимент показал, что несмотря на то, что мощность элемента составляет всего лишь 0,74 микроватта, этого хватило чтобы изменить рисунок на дисплее. Рабочее напряжение элемента составило десятые доли вольта. Всего провели пять таких экспериментов, каждый из которых соответствовал потере крови волонтером от 200 миллилитров.

Исследователи отмечают, что все предшествующие работы по разработке подобных устройств сопровождались экспериментами - «в пробирке». Такие опыты не учитывают вязкость крови, скорость ее потока и многие другие параметры кровеносной системы человека. Топливными элементами называются электрохимические ячейки, создающие разность потенциалов благодаря реакциям окисления и восстановления, протекающим на их электродах. В отличие от традиционных гальванических элементов — например, аккумуляторов, «топливо» для электрохимических реакций поступает в них извне в неограниченных количествах. Емкость же аккумуляторов ограниченна запасенным в них веществом.

По теме

Все новости рубрики

    следующая
    следующая
    Все новости
    ЗОЖ

    Лучшее в Петербурге

    В июле в Петербурге было зарегистрировано ДДУ в 2,6 раза меньше, чем в марте

    Автоэксперт поставил под сомнение экологичность электромобилей

    Как это сделано

    написать письмо

    Кофе из глины и сливки с мелом: как в царское время подделывали продукты

    Принято считать, что до изобретения консервантов и ароматизаторов вся еда была натуральная. Но фальсификация продуктов ещё в царской России была настоящей проблемой.

    Проверено на себе

    Шесть главных марафонов мира: как пробежать и кто добежал

    В мире бега бесконечное количество стартов: от нескольких метров до тысяч километров, от стадионов до горных вершин. Забеги объединяются, разъединяются, меняют названия, дистанции, логотипы и спонсоров, но самой популярной серией марафонов уже несколько лет остается World Marathon Majors – шесть главных забегов мира, которые объединились, чтобы объединять других.

    Гид по Петербургу

    Эклектика в Петербурге: средневековые башни, атланты, грифоны, пауки, всё сразу

    Яркий архитектурный стиль, который дал свободу зодчим и досыта накормил заказчиков всевозможными диковинными элементами при строительстве и перепланировке домов.

    Пресс-релизы