Energiespeicher Mensch

Hautpigmente laden «Bio-Batterie»

publiziert: Donnerstag, 12. Dez 2013 / 09:42 Uhr
Die Tinte von Sepien eignet sich ausserordentlich gut für die Speicherung von Energie.
Die Tinte von Sepien eignet sich ausserordentlich gut für die Speicherung von Energie.

Forscher entdecken Melanin als sicheren, effizienten Energiespeicher.

3 Meldungen im Zusammenhang
Materialforscher der Carnegie Mellon University in Pittsburgh sind einer besonders kreativen Idee auf der Spur, wie sich elektronische Geräte im Inneren des menschlichen Körpers mit Energie versorgen lassen. Um etwa Implantaten oder Sensoren, die im Körper verschiedene Aufgaben wahrnehmen, ausreichend Strom bieten zu können, greifen sie einfach auf einen Stoff zurück, der dort ohnehin bereits natürlich vorkommt: den Hautpigmentstoff Melanin. Dieser wird von den Wissenschaftlern kurzerhand in eine Art "Bio-Batterie" umfunktioniert, die durch ihre speziellen chemischen Eigenschaften in der Lage sein soll, elektrische Ladungen besonders effizient zu speichern.

"Wenn es uns gelingen könnte, verschiedene Geräte ohne Probleme sicher in den menschlichen Körper zu integrieren, wäre es uns möglich, eine ganze Reihe von Kernfragen zu klären, die uns heute noch in Bezug auf Implantate beschäftigen", zitiert der NewScientist Projektleiter Christopher Bettinger vom Department of Materials Science and Engineering der Carnegie Mellon University. In diesem Zusammenhang verweist er beispielsweise auf die Problematik von Infektionen und Entzündungen. "Unsere Forschung verfolgt die ziemlich clevere Idee, Batterien aus biologisch abbaubaren Materialien zu produzieren, die bereits auf natürliche Weise im Körper vorhanden sind", erklärt Bettinger die Zielsetzung.

Fünf Stunden Laufzeit

Um die neuartige Bio-Batterie herstellen zu können, haben der Materialforscher und sein Team aus einer Mixtur mit hohem Melaninanteil - jener Hautstoff, der beim Menschen und bei vielen Tieren für die Pigmentierung zuständig ist - positiv geladene Anoden gebastelt. Diese wurden daraufhin auf einer Stahldrahtkonstruktion angebracht und mit Natrium-Ionen angereichert. "Die einzigartige chemische Struktur von Melanin erlaubt es, prinzipiell recht viele Ionen unterzubringen. Je mehr Ionen hineinpassen, desto grösser wird die Ladekapazität der Batterie", erläutert Bettinger. Im aktuellen Versuchsstadium schafft diese Variante bis zu fünf Stunden Laufzeit, hat aber eine geringere Ausgangsleistung als herkömmliche Batterien.

Bevor die US-Wissenschaftler Melanin als vielversprechenden Werkstoff entdeckt haben, wurde auch mit einigen anderen Materialien experimentiert. Diese hatten aber alle das Problem, dass zusätzliche chemische Modifizierungen notwendig waren, um eine elektrische Ladung aufrechterhalten zu können. "Im Gegensatz dazu kann Melanin in seiner natürlichen Form eingesetzt werden und es ist sogar gut möglich, dass es ganz einfach aus der menschlichen Haut gewonnen werden kann", betont Bettinger.

Vorreiter USA

Dass die Forschung im Bereich von auf Silizium basierenden Elektroimplantaten und -sensoren bereits seit geraumer Zeit mit Hochdruck vorangetrieben wird, ist längst kein Geheimnis mehr. Vorreiter sind wieder einmal die USA. Dort forschen Wissenschafter und verschiedene Start-ups an einer völlig neuen Form der Computertechnologie, die sich zur Gänze in winzige Pillenkapseln zwängen lässt. Diese können einfach geschluckt werden, um dann im Körper verschiedene Aufgaben zu erfüllen. Einige Modelle überwachen beispielsweise die Körpertemperatur oder sammeln Gesundheitsdaten, andere wiederum verschicken E-Mails oder öffnen Garagentore.

(bert/pte)

Kommentieren Sie jetzt diese egadgets.ch - Meldung.
Lesen Sie hier mehr zum Thema
Ein Sensor, der in Pillen eingelassen wird, schickt eine Nachricht an ein Smartphone.
Washington - Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat erstmals Mikrochips zur oralen Einnahme zugelassen, wie Nature berichtet. mehr lesen
Startup News Ein US-Jungunternehmen hat mit ... mehr lesen
Mit einer externen Einheit werden die Daten aufgezeichnet.
.
Digitaler Strukturwandel  Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in seiner jetzigen Form einzustellen. Damit endet eine Ära medialer Pionierarbeit. mehr lesen 21
Fenster übernehmen in Zukunft neue Funktionen.
Fenster übernehmen in Zukunft neue Funktionen.
Ein Blick auf neue Funktionen des Fensters in den kommenden Jahren  Fünf Dinge soll ein Fenster leisten: Licht hereinlassen, Wärme dämmen, Belüftung ermöglichen und einbruchssicher sein. Längst sind Forschungseinrichtungen dabei, neue Funktionen für Fenster zu erschliessen. Teilweise klingen die Perspektiven nach Science Fiction, doch der Science-Anteil überwiegt klar. Im Folgenden finden Sie einige potenzielle Entwicklungen für die kommenden Jahre. mehr lesen 
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Darmstadt haben gezeigt, dass eine neue Klasse synthetischer Wirkstoffe sich gezielt auf die Schwachstellen eines Krankheitserregers hin ausrichten lässt ... mehr lesen
Neuer, vielversprechender Ansatz im Kampf gegen Impfektionskrankheiten.
Die wichtigste malariaübertragende Mückenart in Afrika südlich der Sahara wurde genetisch verändert: Anopheles gambiae.
Wissenschaftler haben Stechmücken entwickelt, die das Wachstum von Malaria verursachenden Parasiten in ihrem Darm verlangsamen und so die ... mehr lesen  
Ein internationales Forschungsteam um den Drohnenexperten Mirko Kovac von der Empa und vom «Imperial College London» hat sich Bienen zum Vorbild genommen, um einen Schwarm kooperativer Drohnen zu ... mehr lesen
Zukunftsvision: Drohnenschwärme könnten auch im Weltraum zum Einsatz kommen, etwa bei einer künftigen Mars-Mission.
Titel Forum Teaser
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58
  • HentaiKamen aus Volketswil 1
    Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25
  • Pacino aus Brittnau 731
    Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20
  • PMPMPM aus Wilen SZ 235
    Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43
  • kubra aus Berlin 3232
    Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
Werden Menschen in den USA jetzt besser vor zielgerichteter Werbung geschützt?
DOSSIER Social Media Zielgerichtete Werbung in den USA unter Beschuss Politiker der Demokratischen Partei haben ...
 
News
   
Auch in der Produktion erfreuen sich sogenannte Industrieroboter stetig wachsender Beliebtheit.
Publinews Was vor einigen Jahren nur in Science-Fiction Filmen zu bewundern war, ist heute alltäglicher Bestandteil unseres Zusammenlebens und daraus nicht mehr ... mehr lesen
Wer sich nicht so gut mit dem Messenger auskennt, der sollte grundsätzlich bei unbekannten Nummern vorsichtig sein.
Publinews Bei der Verwendung eines Smartphones stehen einem verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten zur Verfügung. In früheren Zeiten war es aufs Telefonieren und SMS ... mehr lesen
Stellenmarkt.ch
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute Sa So
Zürich 8°C 14°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wechselnd bewölkt, Regen
Basel 9°C 15°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wechselnd bewölkt, Regen
St. Gallen 7°C 12°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wechselnd bewölkt, Regen
Bern 6°C 14°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wechselnd bewölkt, Regen
Luzern 9°C 13°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wechselnd bewölkt, Regen
Genf 6°C 15°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen wolkig, aber kaum Regen
Lugano 13°C 18°C trüb und nassleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt recht sonnig
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten