Немецкими химиками создан самый маленький в мире суперконденсатор, выходное напряжение на котором сопоставимо с напряжением как в батарее типа ААА. Сверх того, суперконденсатор заряжается от крови человека. Это открывает путь к созданию встроенных в тело автономных медицинских датчиков, что облегчит диагностирование и лечение многих заболеваний.
Современные суперконденсаторы выпускают размерами примерно 3 мм³. Химики из Хемницкого технического университета представили технологию изготовления наносуперконденсаторов (nBSC) объемом 0,001 мм³, или в 3 тысячи раз меньше. При этом напряжение на конденсаторе достигает 1,6 В, хотя токи, разумеется, очень маленькие.
В среднем схема питания с использованием конденсаторов nBSC производит примерно 100 нА. Этого хватит для работы миниатюрных датчиков, вводящихся прямо в кровеносные сосуды. К примеру, исследователи создали и испытали датчик измерения кислотности крови с питанием от nBSC. Отмечается, что суперконденсаторы не только могли часами удерживать заряд в потоке крови, но также использовать кровь в качестве электролита, заряжаясь и разряжаясь тысячи циклов.
Чтобы суперконденсатор использовал кровь, плазму либо физраствор в качестве электролита его изготовили трубчатым (полым). Кровь проходит сквозь конденсатор, создавая поток электронов в его обкладках. Примечательно, что суперконденсатор изготавливается плоским из нескольких слоев золота (электроды), мембраны и полимерной оболочки, которые позже сами сворачиваются в трубочку благодаря применению специальной технологии напряжения материала.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Фото: Research Group Prof. Dr. Oliver G. Schmidt