Poolse wetenschappers ontwikkelen 'ademende' bio-accu

Wetenschappers hebben een accu ontwikkeld waarbij de 'biologische' kathode de benodigde zuurstof uit de lucht kan verkrijgen. Het concept moet het gemakkelijker maken om accu's te ontwikkelen voor implanteerbare apparaten.

De zogenaamde ademende accu is ontwikkeld door onderzoekers van de Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences in Warschau. Het concept is gebaseerd op een elektrode gebouwd van zink en koolstofnanotubes, omgeven door een poreuze structuur. Ook is er een enzym ingebouwd dat voor chemische reductie van zuurstof zorgt, waardoor de hele elektrode als kathode fungeert in het accuontwerp.

Het voordeel van biologische accu's is dat ze niet in een behuizing gestopt hoeven te worden die het apparaatje afsluit van de omgeving. In het lichaam zouden de stoffen in conventionele accu's namelijk toxisch zijn. De bioaccu van de Poolse wetenschappers heeft echter een membraan dat zuurstofdoorlatend is. Ook kan het membraan elektrolyt doorlaten, dat noodzakelijk is om de benodigde chemische reactie in de accu op te wekken. Dit elektrolyt, dat waterstofionen moet bevatten, kan bijvoorbeeld door het lichaam geleverd worden als de accu wordt geïmplanteerd.

Volgens de wetenschappers kan hun accuconcept een hogere spanning bereiken dan andere biologische accu's die momenteel in ontwikkeling zijn. Hun vinding is vooral bedoeld om op termijn gebruikt te worden in implanteerbare apparaten zoals pacemakers. De wetenschappers willen de technologie nog verbeteren zodat de accu's langer meegaan; momenteel houden zij het ongeveer anderhalve week uit, omdat de werking van het enzym achteruitgaat.

Reacties (16)

[Verwijderd]

Allemaal leuk dat geknutsel maar we zitten nog steeds met bijzonder onrendabele batterijen en accu's.

[Verwijderd]

Fantastisch nieuws! Wel apart dat op de site van het instituut zelf niets genoemd wordt. Of heb ik wat over het hoofd gezien? http://www.ichf.edu.pl/indexen.html

Misschien zijn ze druk met het voorbereiden van de presentatie, komende maandag over drie weken?

[Wixed]

Zeer mooie progressie in de geneeskunde. Ik zie hier zeer veel toekomst in. Zou dit ook toekomst hebben buiten de geneeskunde? En meer bepaald in het dagdagelijkse leven? Of is daarvoor de spanning te beperkt?

[rickboy333]

In principe gaat het om de Ampare of watt, Volt is zeg maar spannings- snelheid, en Ampare is de kracht, Watt is het vermogen. Of zoals ik vroeger geleerd heb

U x I = P

(ampare x volt = watt)

[Verwijderd]

OT:Ik kan het niet laten even te zeggen dat het Ampère is, dat Volt de eenheid is voor spanning of het potentiaalverschil en niet 'zeg maar spannings-snelheid'.

Ampère is de stroom, en ik denk dat je de eenheid Ampère*uur verwart met het vermogen.

Maar de lading hier mag er niet toe doen vermoed ik (die moet komen van buitenaf (zuurstofopname)) gezien het idee zou zijn dat zo'n accu langer mee zou (moeten) gaan dan een standaard pacemaker batterij. Waardoor chirugische ingrepen kunnen worden vermeden voor het vernieuwen van de batterij/pacemaker.
(schijnbaar worden die batterijen niet apart vervangen maar het hele apparaat)
Bron

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 01:28]

[Xieoxer]

Volgens Wikipedia werkt een pacemaker op ongeveer 2,5 vilt. Ik denk dat deze batterij daar in de buurt ligt omdat de wetenschappers het voor onderanderen voor pacemakers wil gebruiken.

[Spac3ko3k]

De spanning is inderdaad beperkt maar de belangrijkste reden waarom ze deze accu's gebruiken is dat ze een zeer constante stroom leveren. Zulk soort accu's / batterijen kom je bijvoorbeeld al tegen in een gehoorapparaat. Bij een zink lucht batterij is de spanning 1,4V redelijk vergelijkbaar met een gewone AA dus.

[Reactie gewijzigd door Spac3ko3k op 23 juli 2024 01:28]

[HoppyF]

Goede ontwikkeling maar de bio-accu moet dat wel erg lang mee gaan.
De huidige pacemaker accu's/batterijen gaan immers wel 7 jaar mee voordat ze vervangen moeten worden.

[malinwa001]

konden ze geen andere stof nemen dan zuurstof...

[graey]

Want daar hebben we zo weinig van?

[Verwijderd]

Suikers zouden een alternatief kunnen vormen, ze hebben waarschijnlijk ook een hogere efficiëntie. Maar dat past niet direct in dit systeem met nanodraden. Ik denk dat ze een batterij hebben gemaakt met een membraan dat kleine moleculen doorlaat (vb C02, O2, H20 .. + elektrolyten (vb Na+ K+ Cl-..)). Het doorlaten van suikers zou vereisen dat ze een biologisch (!) membraan gebruiken (gevoelig aan bep. lysosymes ... ) met bepaalde proteïnes die zogenaamde barrels vormen, dat bredere (specifieke) kanalen zijn + het gebruik van veel meer proteïnen voor de glycose + sec. en tert membraan structuren.

de proteïnes zullen waarschijnlijk verankerd zijn op nanodraden. Maar het is zo in de biochemie dat elk enzymen een aantal cycli heeft dat het kan werken eer het kapot gaat, daar kan je niet veel aan veranderen. Een oplossing om een batterij te maken in de mens is misschien eerder te werken met bacteriesoorten als de Rhodoferax Ferrireducens (zelfonderhouden ..)

[Durandal]

Suiker is dan een brandstof, geen oxidator. Je zal beide nodig hebben.

[AxzZzeL]

Nu is het nog wachten op een bio-accu die overtollig vet om kan zetten in elektriciteit. Wellicht dat dit kan helpen om het obesitas probleem aan te pakken. Alleen verschuif je wel zo het probleem van een ongezonde leefstijl naar technologische ingrepen.
Naast dat het natuurlijk verrekte handig is om overal stroom te kunnen hebben om bijvoorbeeld je mobiele telefoon of andere apparatuur op te laden.

[morerevs]

En dan niet meer wegen in Kilo's maar in KiloWatt.

[Verwijderd]

kiloJoule*