Biobateria zbudowana przez naukowców z IChF PAN

W najbliższej przyszłości człowiek coraz częściej będzie korzystać z różnego rodzaju urządzeń wspomagających działanie organów i części ciała. Ale by było to możliwe, konieczne jest opracowanie odpowiedniej baterii, zasilającej dane urządzenie i jednocześnie bezpiecznej dla ludzkiego organizmu. Polscy naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk (IChF PAN) w Warszawie, próbując odpowiedzieć na tą potrzebę, stworzyli wydajną elektrodę mogącą służyć do budowy biobaterii lub bioogniw.

Zwykłe baterie nie nadają się do użytku w ciele człowieka, ponieważ zawierają silne kwasy lub zasady. Próbuje się zatem stworzyć baterie, które mogłyby działać w sposób biologicznie bezpieczny dla człowieka. Bioogniwa paliwowe mają przewagę, ponieważ wystarczy w ludzkim ciele umieścić elektrody, aby tak biobateria działała. Polscy naukowcy z IChF PAN opracowali nową, dużo wydajniejszą i wytwarzającą wyższe niż dotychczasowe elektrodę, która może posłużyć do budowy biobaterii tlenowo-cynkowych oraz bioogniw. Dodatkowo bateria ta „oddycha" tlenem, pobierając go z otoczenia – tylko wtedy działa w sposób najbardziej wydajny, wytwarzając prąd o napięciu 1,6 V przez półtora tygodnia. Podstawowym elementem biokatody opracowanej przez naukowców IChF PAN jest enzym otoczony węglowymi nanorurkami, zamknięty w porowatej matrycy polikrzemianowej otoczonej „oddychającą" membraną. Wszystko to osadza się w pojemniku z elektrolitem oraz cynkową anodą, a jej działanie opiera się na redukcji tlenu. Naukowcy próbują jeszcze rozwiązać charakterystyczny dla wszystkich biobaterii problem małej mocy prądu.

Badania nad biokompatybilnymi źródłami zasilania są ważne nie tylko dla kwestii medycznych, zastosowań w implantach medycznych czy biosensorach, ale być może w przyszłości będzie można przełożyć je sposób produkcji energii elektrycznej na większą skalę.

(pj)