Группа исследователей из США и Швейцарии создала гибкую биосовместимую батарею, которая может быть применена для питания носимой электроники. В основу разработки, описание которой было опубликовано в журнале Nature, легло устройство электрогенерирующих органов электрического угря.
Как пишет N+1, электрический орган угря представляет собой многослойную подкожную структуру, состоящую из массива параллельных клеток (электроцитов), каждая из которых с помощью системы натрий-калиевых АТФаз создает градиент концентрации ионов, что порождает на мембране напряжение величиной до 150 милливольт. Кожа с такими клетками покрывает примерно 80% тела угря, поэтому если одновременно активизировать все ионные насосы, то можно создать напряжение более 600 вольт.
Созданный учеными аналог представляет собой массив из частиц анион- и катионселективных мембран из гидрогеля, которые за счет избирательной пропускаемости ионов способны создавать градиент их концентрации. Система включает в себя частицы гидрогеля четырех видов, каждый из которых имеет аналог структуры кожи угря: два элемента выполняют функции мембраны, а два других - функцию межклеточного вещества. Из нескольких тысяч таких элементов ученые сформировали цепочку, в которой можно создать напряжение в несколько десятков вольт. Так, опытный массив из 2449 элементов дал разряд в 110 вольт.
Помимо однослойных плоских массивов, ученые предложили способ соединения элементов, при котором они собираются в столбики, что позволяет получить значительно более компактную систему.
По мнению исследователей, в перспективе их разработка может пригодиться при создании аккумуляторов не только для носимой электроники, но и для моторизованных имплантатов, а также других мобильных устройств.
