Gần đây, các nhà khoa học Đức đã phát triển cái mà họ gọi là siêu tụ điện thu nhỏ nhỏ nhất bằng cách kết hợp công nghệ điện tử thu nhỏ với công nghệ origami. Thiết bị lưu trữ năng lượng đột phá này nhỏ hơn hạt bụi nhưng điện áp tương đương với pin AAA, không chỉ an toàn cho cơ thể con người mà còn sử dụng các thành phần quan trọng trong máu để nâng cao hiệu suất.
Các nhà khoa học phát triển thiết bị mới này đang tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực siêu tụ điện nano (nBSC), đây là một tụ điện truyền thống đã được giảm xuống mức dưới milimet. Việc phát triển loại thiết bị này khá phức tạp, nhưng các nhà nghiên cứu đang cố gắng tạo ra một thiết bị có thể hoạt động an toàn trong cơ thể con người để cung cấp năng lượng cho các cảm biến và mô cấy thu nhỏ. Điều này đòi hỏi phải thay thế các vật liệu có vấn đề và chất điện phân ăn mòn bằng vật liệu tương thích sinh học. Tài liệu tình dục.
Được biết, thiết bị này được gọi là siêu tụ điện sinh học. Mặc dù thiết bị nhỏ nhất được phát triển cho đến nay có độ dày cơ thể hơn 3 mm3, nhưng các nhà khoa học đã đạt được tiến bộ lớn trong việc thu nhỏ tụ điện. Đầu tiên là chồng lớp polyme. Các lớp polyme này kẹp một lớp vật liệu cản quang cảm quang đóng vai trò là bộ thu dòng điện, màng ngăn và điện cực. Điện cực được làm bằng chất tương thích sinh học dẫn điện gọi là PEDOT:PSS Làm bằng polyme giới tính.
Lớp polyme này được đặt trên bề mặt của tấm và các lớp khác nhau được phân tách theo cách có thể kiểm soát được thông qua lực căng cơ học cao. Ngoài ra, nó có thể được gấp lại thành một siêu tụ điện sinh học nano theo phong cách origami - thể tích là 0,001mm3, chiếm không gian Nhỏ hơn một hạt bụi. Do đó, các siêu tụ điện sinh học dạng ống này nhỏ hơn 3000 lần so với các loại được phát triển trước đây, nhưng mức năng lượng tương đương với điện áp của pin AAA.
Những thiết bị nhỏ bé này sau đó được đặt trong nước muối, huyết tương và máu, nơi chúng thể hiện khả năng lưu trữ năng lượng thành công. Sự thật đã chứng minh rằng siêu tụ điện sinh học này đặc biệt hiệu quả trong máu. Sau 16 giờ hoạt động, nó có thể giữ lại 70% công suất. Một lý do khác khiến máu có thể là ngôi nhà thích hợp cho siêu tụ điện sinh học của nhóm nghiên cứu là thiết bị này có thể hoạt động với phản ứng oxyoreductase vốn có và các tế bào sống trong dung dịch, đồng thời tăng cường phản ứng lưu trữ điện tích của chính nó để tăng hiệu suất. Tăng 40%.
Nhóm nghiên cứu cũng đặt thiết bị trong một kênh vi lỏng - hơi giống một thử nghiệm trong đường hầm gió khí động học - cho phép thiết bị chịu được các lực có thể cảm nhận được trong các mạch máu chảy và dao động áp suất. Ngoài ra, họ đã sử dụng ba thiết bị được kết nối với nhau và cung cấp năng lượng thành công cho một cảm biến pH nhỏ có thể đặt trong mạch máu để đo pH và phát hiện các tình trạng bất thường có thể chỉ ra bệnh tật, chẳng hạn như sự phát triển của khối u.
Oliver G. Schmidt, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: "Thật đáng khích lệ khi thấy vi điện tử mới, cực kỳ linh hoạt và thích ứng có thể biến nó thành thế giới thu nhỏ của các hệ thống sinh học."