In een poging om een ​​krachtbron te creëren voor toekomstige implanteerbare technologieën, een team onder leiding van Michael Mayer van de Universiteit van Fribourg, samen met onderzoekers van de Universiteit van Michigan en UC San Diego, een elektrisch, op paling geïnspireerd apparaat ontwikkeld dat 110 volt produceerde uit gels gevuld met water, hydrogels genoemd. Hun resultaten laten zien dat een zachte krachtbron potentieel kan putten uit de chemische energie van een biologisch systeem.

Anirvan Guha, afgestudeerde student aan het Adolphe Merkle Institute van de Universiteit van Fribourg, zal het onderzoek presenteren tijdens de 62e Biophysical Society Annual Meeting, gehouden 17-21 februari, in San Francisco, Californië. Geïnspireerd door het vermogen van de elektrische paling om honderden volt te genereren, Guha en zijn collega's stapelden hydrogels op met verschillende sterktes zout water.

Ionen zijn geladen atomen of moleculen en wanneer ionen zich ophopen aan weerszijden van een celmembraan, ze vormen een ionengradiënt. De onderzoekers haalden energie uit de elektrische potentiaal, of spanning, over de ionengradiënten. Naarmate er meer hydrogels op elkaar werden gestapeld, hoe groter de spanningstoename. De onderzoekers konden tot 110 volt produceren.

Om de duizenden individuele hydrogels te stapelen die nodig zijn om meer dan 100 volt te genereren, de onderzoekers gebruikten een printer die "kleine druppeltjes gel afzet ... met de precisie en ruimtelijke resolutie om een ​​array van bijna 2 af te drukken, 500 gels op een vel ter grootte van een normaal stuk printerpapier, ' zei Guha.

Het volgende doel van het team is om de stroom door de hydrogel te vergroten. "Direct, we zitten in het bereik van tientallen tot honderden microampères [de basiseenheid voor het meten van een elektrische stroom], die te laag is om de meeste elektronische apparaten van stroom te voorzien, ' zei Guha.

In de toekomst, het onderzoeksteam hoopt dat hun resultaten zullen helpen bij het ontwikkelen van stroombronnen voor implanteerbare apparaten die "de [ion]-gradiënten kunnen gebruiken die al in het menselijk lichaam bestaan, "Zei Guha. "Dan kun je misschien een batterij maken die zichzelf continu oplaadt, omdat deze ionische gradiënten voortdurend opnieuw tot stand worden gebracht in het lichaam."