Кровь – это уникальная биологическая жидкость, которая выполняет большое количество функций в человеческом организме. В первую очередь это транспортер кислорода и многих других веществ, основа естественной защиты и регулятор состояния организма. Однако ученые все чаще обращаются к человеческой крови, стремясь добавить ей забот и сделать еще и энергоносителем.
Ученые умы Японии поставили перед собой задачу создать аппарат, который сможет извлечь электричество из кровотока. В основе такого подхода лежат современные биологические нанотехнологии, которые позволят создать достойную альтернативу традиционным и нетрадиционным источникам энергии. Это уже не первая попытка приспособить к выработке электричества человеческий организм – уже разработаны пьезоэлементы, преобразующие энергию человеческого движения и вибрации.
Технологии добычи электричества из человеческого тела ограничиваются лишь масштабами получаемого заряда – его хватает лишь на технику с малой мощностью. Однако ученые предполагают, что энергии, которую добудут из крови должно хватить на аппараты жизнеобеспечения, которые вживляются в человеческий организм, например, кардиостимуляторы.
Воплощение идеи в жизнь
Мысль добывать электричество из крови и других биологических жидкостей была одновременно подхвачена учеными Японии, Китая и США. Ученые умы под началом выдающегося исследователя Казуо Эдо положили в основу разработки метаболические процессы. Глюкоза, растворенная в крови, окисляется в результате взаимодействия с ферментами. Энзимы отделяют от глюкозы электроны. Таким образом, в энергию перерабатывается часть пищи, и ее достаточно для действия биологических наногенераторов.
В свою очередь, в Технологическом институте в Джорджии (США) разрабатываются наногенераторы, в основе действия которых энергия движения крови по сосудам и энергия сокращения сердечных мышц. Основное назначение разработки – стимуляция медицинских имплантируемых устройств. При этом такой генератор может служить компонентом персональной электронной системы.
Команда ученых из Пекина разработала топливные элементы, которые работают за счет соединения двух ферментов. Электроэнергия генерируется благодаря нанопроводнику из полимерного композита, который может проводить одиночные протоны и вполне способен действовать на основе человеческой крови.