Biologischer Superkondensator

21. Juni 2017, 08:51 Uhr
Der neue biologische Superkondensator kann die Grundlage dafür werden, dass die Lebensdauer von Herzschrittmachern und anderen Implantaten verlängert wird, vielleicht sogar ein Leben lang. (Bild: Islam Mosa/University of Connecticut und Maher El-Kady/UCLA
Der neue biologische Superkondensator kann die Grundlage dafür werden, dass die Lebensdauer von Herzschrittmachern und anderen Implantaten verlängert wird, vielleicht sogar ein Leben lang. (Bild: Islam Mosa/University of Connecticut und Maher El-Kady/UCLA
Wissenschaftler der Universitäten von Kalifornien (UCLA) und Connecticut unter Leitung der Professoren Richard Kaner und James Rusling haben einen „biologischen Superkondensator“ entwickelt, der Ionen verwendet, die natürlicherweise in Flüssigkeiten im menschlichen Körper vorhanden sind. Der Superkondensator ist völlig unschädlich für lebende Organismen und kann die Grundlage dafür werden, dass die Lebensdauer von Herzschrittmachern und anderen Implantaten drastisch verlängert wird, vielleicht sogar ein Leben lang.

Herzschrittmacher, die Herzrhythmusstörungen entgegenwirken, und andere implantierbare Geräte haben unzählige Leben gerettet, doch diese Apparate werden mit konventionellen Batterien versorgt, die irgendwann einmal leer sind und ausgetauscht werden müssen – mit allen Risiken, die mit einem solchen Eingriff verbunden sind. Außerdem enthalten Batterien giftige Stoffe, die bei einem Leck gefährlich für den Patienten sein können.

Der Superkondensator, den die Forscher erfunden haben, wird durch biologische Flüssigkeiten wie Blutserum, Urin und dergleichen aufgeladen und arbeitet zusammen mit einem so genannten Energy Harvester, der Körperwärme und Bewegungen in elektrische Energie umsetzt und sie in dem Kondensator speichert.

Moderne Herzschrittmacher sind nicht viel größer als eine 2-Euro-Münze, aber 6...8 mm dick. Ungefähr die Hälfte dieses Volumens wird von der Batterie in Anspruch genommen. Der neue Superkondensator ist dagegen nur 1 µm dick, kann aber die gleiche Energiemenge speichern wie eine Lithium-Ionen-Batterie mit gleichem Durchmesser. Der Superkondensator besteht aus Graphen und besitzt eine Elektrode aus modifiziertem menschlichem Eiweiß.
 
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