14/06/2012 - Brennstoffzellen zur Fütterung von Implantaten an Lebewesen

Menéame

Eine der Hindernisse für die Entwicklung von Implantaten und Systemen, die in Lebewesen eingebaut sind, ist die Notwendigkeit, Strom- oder Akkusysteme zu entwickeln, die eine eigenständige Funktion dieser Systeme ermöglichen (ohne die Notwendigkeit, ihre Batterien zu wechseln oder sie aufladen zu lassen).

In DARPA arbeiten sie beispielsweise schon seit langem mit piezoelektrischen Materialien, um die Bewegungen und Vibrationen von Insekten bei der Erzeugung von Elektrizität und der Versorgung von Stromkreisen und in diesen eingebetteten Systemen (Spionage-Insekten) zu nutzen und sogar Strom aus Stoffwechselprozessen von Schnecken zu erzeugen (auf der Grundlage von Brennstoffzellen auf Glukose).

Glukosekraftstoffzelle

Auf der Grundlage von Glukose als Basis einer Brennstoffzelle, die zur Stromerzeugung dient, ist ein Neuro-Engineerer-Team der MIT hat eine Zelle entwickelt, die in einem lebenden Wesen eingepflanzt werden kann, das aus der Glukosemenge des Hirnspinalflüssigkeit Dass es um unser Gehirn und unser Rückenmark herum ist.

Dieser Brennstoffstapel, der zur Erzeugung von Strom aus Glukose fähig ist, könnte als Grundlage für die Entwicklung von Implantaten und "eingebrannten Systemen" sowohl für Tiere als auch für Menschen dienen, eine Zelle, die mit Silizium und Platin (unter Verwendung traditioneller Methoden zur Herstellung integrierter Schaltkreise) in einem 64 x 64 mm großen Teil entwickelt wurde, mit dem eine Leistung erzeugt werden kann, die mehrere Dutzend Milliwatt.

Einige wenige Milliwatte mögen sehr wenig erscheinen, aber es ist wirklich eine Leistung, die ausreicht, um eingebettete Systeme (die normalerweise sehr wenig verbrauchen), Implantate oder sogar künstliche Aktivierung von Neuronengruppen (durch direkte Elektrostimulation) zu füttern.

Und was jetzt?

Die Entwicklung ist sehr interessant, weil sie zwei sehr wichtige Aspekte auf den Tisch legt. Zum einen wurde diese Silizium- und Platin-basierte Brennstoffzelle nach den gleichen Fertigungsprozessen der integrierten Schaltungen entwickelt, ein wichtiger Aspekt, weil sie ihre Entwicklung mit derzeit eingesetzten Technologien ermöglichen wird und keine großen Investitionen in neue Maschinen oder Produktionsprozesse erforderlich sind.

Andere Zellen, die auf Glukose basieren, verwenden in der Regel organische Verbindungen (Enzyme) als Katalysatoren und müssen natürlich den Katalysator aufladen, aber in diesem Fall hat der Katalysator unendliche Haltbarkeit und ist kein Material, das biologische Abstoßungen verursacht.

Dank dieser Entwicklung scheint das MIT das Problem der Autonomie der biokompatibel-Implantate zu lösen und uns damit etwas näher an seine Entwicklung und vielleicht seine Verwendung heranzuführen.

Originalnachricht (Mit News)

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