Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
Szingapúri kutatók olyan, 0,5 mm vastagságú akkumulátort fejlesztettek, amelyik energiával láthatja el az intelligens kontaktlencséket, és a töltése emberi könnyekkel is megoldható.
Az intelligens kontaktlencsék mára kiléptek a sci-fi világából, hallhattunk már a glükozszint jelzéséről, daganatok kimutatásáról, sőt szemmel történő fotózásról az ilyesfajta lencséknek köszönhetően. A különféle funkciók intelligens kontaktlencsékbe való integrálásához minden alkatrészt miniatürizálni kell. Az akkumulátor korlátozott energiasűrűsége és a vevő energiaátviteli hatékonysága miatt a tápegység alkatrészeket különösen nehéz lekicsinyíteni úgy, hogy közben elegendő energiát szolgáltassanak.
Az akkumulátorok általában vezetékes kapcsolatokon vagy vezeték nélküli átviteleken keresztül tölthetők. Bár a vezetékes csatlakoztatás a legegyszerűbb módszer, gyakran nem praktikus a megfelelő elektromos kapcsolatot létrehozni egy kontaktlencsén lévő kis, puha elektromos betét és egy külső szonda között. A folyékony közegben lévő elektromos csatlakozás kémiai stabilitásának fenntartása a közvetlen kapcsolatot is megszakíthatja. Alternatív megoldásként a vezeték nélküli energiaátvitel feltöltheti az akkumulátort, miközben a kontaktlencse a tárolótokban van. A fogadó tekercs és a vezérlőegység azonban még mindig nagy helyet foglalnak el a kontaktlencsékben. Éppen ezért szingapúri kutatók a fémet tartalmazó energiaadók helyett biokompatibilis megoldást kerestek.
Kifejlesztettek egy biológiailag biztonságos akkumulátort, amely vastagsága az emberi szaruhártyáénak felel meg. Az akkumulátort – magyarázza az IFLScience – egy glükóz-oxidáz nevű enzimmel vonták be, amely reakcióba lép a könnyben található nátrium- és kloridionokkal. A biológiai akku vizet is tartalmaz az elektromos áram előállításához. Az intelligens kontaktlencsék bioüzemanyaggal feltöltött, könnyalapú akkumulátora megfelel a szemkörnyezet által megkövetelt magas biztonsági követelményeknek. Az akkumulátor feltöltése a specifikus töltőoldatban lévő enzimmel immobilizált katód oxidációjával és az anód önredukálásával valósul meg. Az akkumulátor könnyfolyadékban történő működése során nincs szükség további elektrolitokra.
A tesztjeik során a kutatók egy szimulált szembe helyezték el az akkumulátort, és sóoldattal utánozták a könnyeket. A tesztáramkör sikeresen bekapcsolt, 45 mikroamper áramot és 201 mikrowatt maximális teljesítményt produkált. Az akkumulátor biotöltését és kisütését több mint 15 cikluson keresztül meg tudták ismételni. A sikeres kísérlet mutatja, hogy az elképzelés jó lehet: a szupervékony biológiai akkumulátor táplálhat egy intelligens kontaktlencsét. A további kutatások célja az akku által termelt elektromos áram mennyiségének a növelése.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
