Ученые, создавшие новый аккумулятор, работали в области нано-суперконденсаторов (nBSC): это аналоги обычных конденсаторов, но уменьшенные до субмиллиметрового масштаба. Разработка устройств такого типа достаточно сложна, но исследователи стремились создать прибор, который мог бы безопасно работать в человеческом теле для питания крошечных датчиков и имплантатов. В первую очередь такой подход требовал замены проблемных материалов и коррозионных электролитов на биосовместимые.
Подобные агрегаты известны как биосуперконденсаторы, и самые маленькие из них на сегодняшний день достигают 3 кубических миллиметров. Однако ученые сделали огромный шаг вперед с точки зрения того, продемонстрировав, сколь крошечными на самом деле могут быть биосуперконденсаторы.
Крошечные устройства были помещены в физиологический раствор, плазму крови и саму кровь, чтобы продемонстрировать способность успешно накапливать энергию. Биосуперконденсатор оказался особенно эффективным в крови, где он сохранил до 70% своей емкости после 16 часов работы. Другая причина, по которой кровь может быть наиболее подходящей средой для биосуперконденсатора, заключается в том, что устройство работает с присущими ему окислительно-восстановительными ферментными реакциями и живыми клетками. За их счет оно перегружает свои собственные реакции накопления заряда, что повышает итоговую производительность на 40%.
Команда также подвергла устройство воздействию сил, которые оно может испытывать в кровеносных сосудах, где колеблются поток и давление. Для этого ученые поместили новинку в микрожидкостные каналы, произведя что-то вроде испытаний в аэродинамической трубе, которые прибор выдержал «на отлично».
