Израильские и американские ученые сделали улитку источником энергии

В новаторском эксперименте сахар, содержащийся в крови улитки, использовался для подзарядки имплантированной батарейки. Американские и израильские исследователи впервые продемонстрировали устойчивое генерирование электричества в теле живого существа на протяжении нескольких месяцев. Если тела улиток могут создавать достаточно электричества для питания микроэлектроники, они могли бы действовать как живые датчики или детекторы в военно-промышленном комплексе.

"В данном случае биотопливные элементы работают в маленьких организмах (улитках, червях, насекомых и т.д.), обеспечивая экологически чистой электрической энергией различные сенсоры и радиопередатчики", — объясняет Евгений Кац, профессор химии из Университета Кларксон в Потсдаме, штат Нью-Йорк, США.

Кац и его коллеги имплантировали улитке электроды, сделанные из тонких листов углеродных нанотрубок, проводящих электрический ток, под названием углеродная бумага. Эти электроды в сочетании с определенными энзимами вырабатывали электричество, используя глюкозу и кислород, циркулирующие в крови (гемолимфе) улитки. Такое устройство позволило улитке свободно передвигаться и практически нормально существовать, а отдых и питание обеспечили восстановление уровня глюкозы для подзарядки батарейки.

"Наша улитка прожила несколько месяцев с имплантированными электродами, при этом она ела, пила, двигалась и так далее, — рассказывает Евгений Кац. — Улитку фиксировали лишь на несколько минут, чтобы сделать электрические измерения, после чего ее отпускали".

Объем сгенерированного электричества был гораздо меньше, чем в одном элементе питания ААА, но Евгений Кац и его израильские коллеги из Университета имени Бен-Гуриона надеются усилить электрический ток в новых экспериментах. Они также начали испытания различных веществ в телах таких маленьких созданий, которые могли бы заряжать батарею.

На базе американской военной научно-исследовательской лаборатории проходило изучение пьезоэлектрических генераторов, превращающих давление или физическое воздействие от движений крыльев жука-киборга в электричество. Эта система основана на постоянном движении насекомого. В противоположность этому имплантированные биотопливные элементы теоретически могут работать, пока в теле крошечного создания достаточно топлива.

Имплантированные биотопливные элементы, действующие на глюкозе, могут в один прекрасный день стать источником энергии для новых медицинских устройств, находящихся внутри тела человека, объясняет ученый. Но в центре внимания данного исследования находятся, в основном, возможности животных.

На следующем этапе группа исследователей планирует подключить живые батареи к микроэлектронным устройствам, прикрепленным к внешней стороне раковины или экзоскелета существа. Кибернетическая улитка или насекомое сможет переносить видеокамеру или, к примеру, датчик газа, собирать информацию, а после транслировать ее через радиопередатчик.

"В следующем устройстве имплантированные биоэлектроды будут подключены к микроэлектронному оборудованию (фиксирующему и передающему), прикрепленному к телу улитки, которую мы отпустим свободно передвигаться", — рассказывает ученый.