Растворимая батарейка для имплантируемой электроники

Тонкопленочные материалы получают все более широкую сферу применения. Так, недавно американскими инженерами из Университета Иллинойса была создана уникальная батарейка на основе тонкопленочного магния. Особенность ее состоит в том, что при использовании ее для имплантов она через какое-то время полностью разлагается без выделения токсичных веществ. Устройство батарейки и описание технологии было опубликовано в научном журнале Advanced Materials.

Изначально инженеры разработали несколько моделей батарейки, различавшиеся материалом, из которого был произведен катод. Это были устройства на основе железа, вольфрама и молибдена. Во всех этих случаях анод был выполнен из магния. При этом в качестве электролита во всех экспериментах применялся обычный для таких устройств солевой раствор на основе хлоридов натрия и фосфатов.

Результаты тестирования показали, что для батареи, изготовленной из магниевого анода (толщина его составила 50 микрометров) и катода из молибдена (его толщина равна 8 микрометрам), оказалось, что квадратный сантиметр может производить 2,4 миллиампера тока. При этом в процессе растворения этого элемента в наш организм поступает всего на 9 мг магния больше, чем при выделении магния стентом, который прошел клинические испытания и сегодня широко применяется в медицине.

На текущий момент основной недостаток всех типов растворимых батарей заключается в их недолговечности. Все три созданных варианта источника питания работают не многим более 24 часов. Для постоянных имплантов их пока использовать нельзя. Однако они уже могут найти применение в качестве батареек для одноразовых химических сенсоров, используемых в медицинской диагностике, которые по окончании использования просто растворятся, не нанося вред здоровью.

Напомним, что первые растворимые электронные гаджеты были продемонстрированы публике еще в 2012 году. Но тогда у них еще не было автономной батареи.