Ученые из Германии разработали, по их словам, самый маленький суперконденсатор с напряжением как в батарее типа ААА. Авторы нового исследования работали в области наносуперконденсаторов (nBSC): это такие же обычные конденсаторы, но они уменьшены до субмиллиметрового масштаба.

Разработать такое устройство достаточно сложно, к тому же ученые стремились сделать его еще и безопасным для организма человека, чтобы питать крошечные датчики и импланты.

Обычно такие биосуперконденсаторы имеют размер около 3 мм³, но авторы новой работы сделали предельный размер еще меньше. Основа конструкции нового суперконденсатора — набор полимерных слоев, которые соединены вместе со светочувствительным фоторезистивным материалом: он действует как токосъемник. Разделительная мембрана и электроды сделаны из электропроводящего биосовместимого полимера под названием PEDOT:PSS.

Этот набор слоев помещают на тонкую поверхность под высоким механическим натяжением, это нужно, чтобы отделить часть слоев и сложить их буквально в стиле оригами в нанобиосуперконденсатор объемом 0,001 мм³. Он занимает меньше места, чем крупинка пыли. В результате новый биосуперконденсатор получился в 3 тыс. раз меньше, чем разработанные ранее аналоги.

Далее устройство поместили по очереди в физиологический раствор, плазму крови и кровь, чтобы проверить его работу. В результате суперконденсатор продолжил накапливать энергию. Он оказался особенно эффективным в крови и смог сохранить 70% своей емкости после 16 часов работы.