Учёные получили электричество от улиток-киборгов

До улиточных электростанций дело вряд ли дойдёт, но авторы опыта полагают, что такой способ питания микросхем пригодится при превращении животных, к примеру, в передвижные датчики параметров окружающей среды.

Зажимы-крокодилы снимают с улитки ток, пока моллюск неторопливо ползает в террариуме (фото American Chemical Society).

Евгений Кац (Evgeny Katz), профессор химии Университета Кларксона (Clarkson University), и его коллеги из США и Израиля имплантировали примерно в десяток улиток крохотные биотопливные ячейки, работающие за счёт окисления глюкозы, содержащейся в гемолимфе.

Контакты от анода и катода этих ячеек были выведены наружу через крохотные отверстия в раковине.

Схема эксперимента. На аноде сахар превращается в глюконовую кислоту, а на катоде выделяется вода. Всё это происходит в теле живой улитки (иллюстрация Lenka Hal?mkov? et al./ Journal of the American Chemical Society).

В течение первых 45 минут исследователи получали от каждой улитки мощность до 7,45 микроватт, но далее она быстро снижалась до 1,5 мкВт. Причина – истощение запасов сахара близ поверхности электрода.

Однако, поскольку улитки продолжали двигаться и питаться, они успешно восполняли уровень глюкозы в гемолимфе, так что на невысокой мощности (в среднем — около 0,16 мкВт) такая биоячейка могла работать очень и очень продолжительное время, передаёт PhysOrg.com.

«Животные полностью здоровы — они едят, пьют и ползают, — рассказал Кац Nature News. — Мы заботимся о них, чтобы сохранить их живыми и счастливыми».

Трудно сказать, что составляет счастье для улитки. Но едва ли выработка тока для внешнего потребителя, даже за такое лакомство, как морковка.

Тем не менее, в качестве живого генератора эти крохотные создания (а также черви, или насекомые), могут пригодится как беспроводные сенсоры и передатчики, сообщающие учёным о параметрах среды.

В других подобных работах исследователи даже пробуют превратить животных в автономных киборгов-разведчиков. И здесь уже сделано немало практических шагов, в том числе и опытов по извлечению электрической энергии тем или иным способом.

Что касается именно биотопливных генераторов, то учёные из разных институтов уже имплантировали подобные системы тараканам и жукам, а ещё извлекали ток из винограда. Но в тех случаях получать энергию удавалось лишь дни или недели, в то время как улитки в лаборатории Каца исправно выдавали ток в течение нескольких месяцев подряд.

В будущем Евгений и его соратники планируют превратить в живые электростанции омаров, рассчитывая, что более интенсивный обмен веществ у этих созданий позволит снимать с них большую электрическую мощность. А ещё сходные опыты могут привести к созданию микроскопических медицинских имплантатов, работающих за счёт сахара в крови человека.

Подробности нового эксперимента можно найти в статье в Journal of the American Chemical Society.