Cyborg-Brennstoffzelle angetrieben durch Gehirn Flüssigkeiten


Kakerlaken, Schnecken und Muscheln sind bereits lebende Batterien als experimentelle Cyborgs geworden. Eine neue MIT Brennstoffzelle könnte diese futuristische Idee für den Menschen erweitern, indem seine Zugkraft von der Flüssigkeit, die rund um das menschliche Gehirn.

Die Brennstoffzelle kann schon genug Power für Niederleistungs-Gehirn-Implantate machen – Geräte, die schließlich gelähmte Patienten helfen konnte ihre Arme und Beine wieder bewegen. MIT-Forscher, die Brennstoffzelle aus Silizium und Platin, so dass es jahrelang mit einem geringen Risiko die körpereigene Immunantwort provozieren dauern kann.

"Die Glukose Brennstoffzelle, in Kombination mit solchen ultra-low-Power-Elektronik, Gehirn-Implantate oder andere Implantate vollständig self-powered, sein können", sagte Rahul Sarpeshkar, Associate Professor für Elektrotechnik und Informatik am MIT.

MIT der Brennstoffzelle imitiert die Rolle der Enzyme im menschlichen Körper durch den Abbau von Glukose Zucker in Energie. Die Glukose im Liquor des Gehirns stellt eine kontinuierliche Brennstoffversorgung für die Brennstoffzelle – selbst wenn die Brennstoffzelle derzeit nur Hunderte von Mikrowatt erwirtschaftet (einem Microwatt entspricht einem Millionstel Watt).

Wissenschaftler hatten bereits gezeigt, sie könnten einen Herzschrittmacher mit Glukose-Brennstoffzellen in den 1970er Jahren macht, aber sie gaben auf die Idee, weil solche Brennstoffzellen biologische Enzyme, die schließlich eingesetzt heraus getragen. MIT der Brennstoffzelle vermeidet dieses Problem unter Berufung auf künstliche Materialien. [Cyborg Schnecke verwandelte sich in lebenden Batterie]

"Es ist ein Proof of Concept, dass sie genug Kraft, um den Anforderungen erzeugen können", sagte Karim Oweiss, Associate Professor für Elektrotechnik, Informatik und Neurowissenschaften an der Michigan State University.

Ein nächster Schritt für MIT umfasst, zeigt wie gut funktioniert die Brennstoffzelle in lebenden Tieren, sagte Oweiss. Andere Forscher haben bereits gezeigt, wie kleine Kreaturen wie Cyborg Muscheln und Cyborg Schnecken können implantierte Brennstoffzellen mit dem eigenen Körper auftanken.

Sarpeshkar die MIT Lab gearbeitet früher implantierbare Geräte, die die Lücke zwischen Gehirn und Computer – Aufnahme und Decodierung Nervensignale, Stimulation von Nerven, oder kommunizieren drahtlos mit Gehirn-Implantate. Aber medizinische Implantate in der Lage ist, Energie von einer Person eigenen körperlichen Flüssigkeiten bleiben noch Jahre entfernt.

"Es wird ein paar Jahre in die Zukunft, bevor Sie Menschen mit Verletzungen des Rückenmarks sehen erhalten solche implantierbare Systeme im Rahmen der medizinischen Standardtherapie, aber das sind die Arten von Geräten, die Sie sich vorstellen könnten aus der Glukose-basierte Brennstoffzelle antreiben", sagte Benjamin Rapoport, ein ehemaliger Student im Sarpeshkar Labor und der erste Autor auf dem neuen MIT zu studieren.

Die Studie ist in der Juni 12 Online-Ausgabe der Zeitschrift PLoS One detailliert.

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