دانشمندان در چین و آمریکا پیل سوختی کوچکی ساخته‌اند که می‌تواند از سیالات زیستی از قبیل خون، الکتریسیته تولید کند.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این محققان پیشنهاد می‌دهند که این پیل را می‌توان به عنوان یک منبع توان دادن به افزاره‌های قابل کاشت در بافت‌های زنده از قبیل زیست‌حسگرهای پزشکی استفاده کرد.
جینگ زو از دانشگاه تسینگهوا در پکن و همکارانش با جفت‌کردن دو آنزیم «ردوکس» (Redox) را به وسیله نانوسیمی از کامپوزیت پلیمری که قابلیت هدایت پروتون‌های منفرد دارد، این پیل سوختی را ساختند.
گلوکز اکسیداز به وسیله نانولوله‌های کربنی به یک انتهای این نانوسیم متصل می‌شود. پایداری این نانوسیم با اتصال لاکاز (laccase) به انتهای دیگرش افزایش می‌یابد. هرکدام از دو انتهای این نانوسیم روی یک الکترود طلا قرار داده می‌شود.
این پیل زیست‌سوختی مبتنی بر نانوسیم را می‌توان بوسیله سیالات زیستی مانند خون یا گلوکز، سوخت‌دهی کرد. موقعی که در یک محلول زیستی غوطه‌ور شود، دو واکنش شیمیایی در نواحی آند و کاتد اتفاق می‌افتد که یک اختلاف پتانسیل شیمیایی در طول این نانوسیم ایجاد می‌کنند که به جریانی از پروتون‌ها در سیم و الکترون‌ها در یک مدار خارجی منجر می‌شود.
در آند این پیل سوختی، گلوکز (ماده حل‌شونده‌ای كه در تقریباً سیالات زیستی وجود دارد) اکسید می‌شود و پروتون و الکترون تولید می‌کند. این پروتون‌ها از سرتاسر این نانوسیم عبور می‌کنند در حالی که الکترون‌ها برای تولید یک جریان الکتریکی، در داخل یک مدار خارجی جریان یافته و به کاتد می‌رسند. در کاتد پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تولید آب با اکسیژن محلول ترکیب می‌شوند که این واکنش بوسیله آنزیم لاکاز کاتالیز می‌شود. این پژوهشگران توانستند بوسیله این پیل سوختی در خون انسان و آب هندوانه جریان الکتریسیته تولید کنند.
این پیل سوختی مبتنی بر نانوسیم توان خروجی به بزرگی 0.5 تا 3 میکرووات تولید می‌کند، و با مجموعه‌ای از حسگرهای مبتنی بر نانوسیم برای انجام حسگری خود توان‌دهنده مجتمع شده است.
این پیل برای ساخت نانوافزاره‌های خودتوان‌دهنده برای علوم زیستی، پایش محیطی، فناوری دفاعی و حتی الکترونیک شخصی، دارای قابلیت‌های بالایی است.
زو می‌گوید که بسته به محیط زیستی که این پیل سوختی در آن عمل می‌کند، جفت‌های مختلفی از آنزیم‌ها را می‌توان استفاده کرد.
پیتر هاروپ، از شرکت IDTechEx و یک محقق در زمینه فناوری‌های جمع‌آوری انرژی، می‌گوید که این مطالعه اولیه جالبی از روش جدیدی برای جمع‌آوری انرژی در بدن و تولید انرژی برای نانوافزاره‌ها است.
او اضافه می‌کند که در حال حاضر علاقه زیادی در زمینه افزاره‌های پزشکی قابل‌کاشت نظیر افزاره‌های دارورسانی، علایم حیاتی حسگری و دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب وجود دارد که این پیل سوختی برای توان دادن به این افزاره‌ها مناسب می‌باشد.
این پژوهشگران نتایج تحقیق خود را تحت عنوان "تولید الكتریسیته از سوخت زیستی با یك پیل زیست‌سوختی مبتنی بر نانوسیم برای نانوافزاره‌های خودتوان‌دهنده" در مجله‌ی Adv. Mater. منتشر كرده‌اند.
