• Муравейник Шрёдингера: физики нашли квантовую запутанность в сантиметровом кристалле странного металла

    Трудно провести границу между явлениями квантовой и классической физики, но всегда хочется сделать это поближе к человеческому восприятию мира. Квантовый мир проявляет сказочные свойства. Было бы заманчиво привнести из него что-то в окружающую человека среду. Поэтому учёные всеми силами стремятся проявить квантовые эффекты в макроскопичес...
    Читать дальше
  • Инженер уличил Windows 11 в ускоренном износе SSD

    Инженер-конструктор Чандравир Матур опубликовал результаты небольшого «расследования», посвящённого работе режима гибернации в Windows 11. Он в подробностях рассказал о механизме работы этой функции, а заодно посоветовал пользователям отключить её, чтобы продлить срок службы своего накопителя.
    Читать дальше
  • Создатели Midjourney представили продвинутую альтернативу МРТ

    Компания Midjourney, известная своими генераторами изображений, неожиданно показала проект совсем другого масштаба. Компания представила прототип устройства для полного сканирования тела человека с помощью ультразвука.
    Читать дальше
  • Миллиарды потрачены впустую: NASA похоронило проект окололунной станции Gateway

    NASA фактически поставило крест на будущем центрального элемента окололунной станции Gateway — жилом модуле HALO. По данным источников, агентство попросило компанию Northrop Grumman остановить работы по HALO. Это заставило её начать перевод большей части затронутых проблемой сотрудников на другие программы. Northrop Grumman получила на пр...
    Читать дальше
  • Робот размером с теннисный мяч успешно проехал по Луне (3 фото)

    Японский робот SORA-Q доказал, что даже крошечные аппараты могут быть полезны в исследовании космоса. Как стало известно, машина диаметром всего 8 сантиметров и весом 250 граммов проработала на Луне около 100 минут после посадки миссии SLIM в январе 2024 года.
    Читать дальше

Создан крошечный биосовместимый суперконденсатор, генерирующий напряжение аналогичное батарейке типа ААА (2 фото)

25 августа 2021 | Просмотров: 5 235 | Гаджет новости

В процессе внедрения современных технологий в медицинскую практику, миниатюризации электронных датчиков, вживляемых в организм, а также установки внутрисосудистых имплантатов медицинские работники сталкиваются с проблемой хранения энергии, необходимой для автономной работы микроскопических устройств. Исследование группы немецких ученых из Технологического университета Хемница и дрезденского Института твердого тела и материалов им. Лейбница привели к созданию прототипа биологически совместимого «нано-суперконденсатора» (nBSC). На сегодня экспериментальный образец уже работает в искусственной кровеносной системе, обеспечивая энергией крошечный сенсор, измеряющий уровень рН крови.

Главным достоинством nBSC, по мнению руководителя проекта профессора Оливера Шмидта, стала полная биологическая совместимость конденсатора, а также высокая эффективность прибора, обеспечивающего создание напряжения сопоставимого с напряжением стандартной батарейки типа ААА. Энергии nBSC достаточно для поддержания длительной автономной работы медицинских датчиков внутри человеческого тела. Например, измерение уровня рН крови в режиме реального времени обеспечит своевременное обнаружение раковых опухолей на ранних стадиях. В настоящее время для аналогичных приборов используются опасные для организма человека аккумуляторы на коррозионных электролитах, которые биологически несовместимы, а также быстро разряжаются в случае дефектов и загрязнения.

Самые маленькие из современных серийных накопителей энергии имеют размер свыше 3 куб. мм. Команда профессора Оливера Шмидта создала трубчатый nBSC, который в 3000 раз меньше существующих и имеет объем 0,001 куб. мм (1 нанолитр), занимает меньше места, чем пылинка, и при этом обеспечивает напряжение питания до 1,6 В для микроэлектронных датчиков. Уровень мощности также примерно эквивалентен напряжению стандартной батареи AAA, хотя фактический ток значительно ниже, чем в батарейке.


При создании уникальных nBSC германские ученые использовали технологию структуры оригами, что обеспечило устройству высокую прочность, гибкость и компактные размеры. Компоненты (несколько слоев полимера, соединенных светочувствительным фоторезистивным материалом), необходимые для создания суперконденсатора, размещаются на поверхности тонкой пластины под высоким механическим напряжением. После приложения механического напряжения происходит контролируемое разделение слоев материала, которые и «складываются» наподобие оригами в компактный конденсатор nBSC.

Тестирование первых прототипов биологически совместимого «нано-суперконденсатора» осуществлялось в трех средах: плазме крови, физиологическом растворе и крови. Во всех трех случаях тестовый конденсатор nBSC продемонстрировал неплохой результат. Особенно хорошо технология проявилась при работе с кровью, где нанобиосуперконденсатор показал отличный срок службы, сохраняя до 70% своей начальной емкости даже через 16 часов. Также было установлено, что кровь способна обеспечить конденсаторам nBSC повышенную (почти на 40%) производительность. Такой эффект достигается благодаря подзарядке конденсаторов от естественных окислительно-восстановительных ферментативных реакций, происходящих в крови.

Источник: .tu-chemnitz

Комментарии: 0

В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.