Биотопливные элементы превращают насекомых в киборгов

09.02.2012
Исследователи, успешно превратили насекомых, обычных тараканов, в живые топливные элементы, внедрив электроды в тело. В конечном счете это позволит таким насекомым переносить на себе миниатюрное контрольное и передающее оборудование, которое приводится в действие электричеством, вырабатываем телами этих насекомых.

Те продукты, которые употребляют люди, расщепляются до уровня глюкозы, которая переносится с кровью и является топливом для мускулатуры, мозга и других тканей. Еда насекомых расщепляется до более простого вида сахара - трегалозы. Внедренный в тело насекомого положительный электрод, анод, изготовленный из материала-катализатора, расщепляет трегалозу в крови насекомых на более простые соединения, при этой электрохимической реакции вырабатываются свободные электроны, которые создают электрический потенциал между анодом и катодом, вторым электродом.

«Такой биотопливный элемент использует те продукты, которыми питается само насекомое» - рассказывает Даниэль Шерсон, ученый-химик из университета Кливленда (Case Western Reserve University in Cleveland).

Тараканы с внедренными электродами, т.е. превращенные в биологические топливные элементы, вели себя точно так же, как и до имплантации электродов, только их аппетит возрастал пропорционально количеству снимаемой с электродов энергии.

Каждый таракан смог вырабатывать электрический потенциал напряжением 0.2 вольта, это эквивалентно одной десятой потенциала батарейки AAA.

Но этой энергии уже достаточно, что бы передать информацию на расстояние в пять сантиметров беспроводным методом.

К сожалению исследователей, малая мощность биологического топливного элемента накладывает ограничения на области его использования.

Но, тараканы, как самые живучие насекомые могут быть снабжены датчиками, после чего их можно запустить в области, зараженные радиацией или токсичными веществами. Собранные насекомыми данные могут быть затем получены с помощью устройств дистанционного считывания.

Хотя данные исследования проводились учеными самостоятельно, большой интерес к их результатам проявило Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ Пентагона DARPA, которое видит в этом потенциал для использования таких насекомых в качестве шпионов, снабженных камерами и микрофонами.

Ученые собираются и дальше продолжать исследования в этом направлении. Следующим их шагом будет выяснение того, сколько пар электродов, т.е. независимых топливных элементов, сможет «потянуть» организм таракана без ущерба его жизнедеятельности. Если удастся поднять уровень снимаемой с таракана мощности, то можно уже будет всерьез задуматься об создании достаточно сложных живых систем сбора и передачи информации.

Источник: nanonewsnet.ru


Новости и события
Первые роботы (ксеноботы) из живых клеток используют клетки лягушки
20.01.2020

Ученые из Университета Вермонта с помощью особых алгоритмов модифицировали стволовые клетки лягушки и создали из них первых «ксеноботов» – сгустки клеток, способные к самоорганизации и даже к транспортировке мельчайших грузов.

Создан революционный метод генной терапии
14.01.2020

Ученые из немецкого Галле-Виттенбергского университета разработали методику выполнения генной терапии прямо внутри тела, без предварительной работы с дефектными клетками в лаборатории.

Кирпичи из переработанного мусора в десять раз лучше обычных
23.12.2019

В дочерней компании Университета Хериота-Уатта создали новый экокирпич под названием K-Briq, на 90% состоящий из переработанных строительных материалов и мусора с места сноса старых конструкций.