Учені створили електрифікованого равлика: спеціальний пристрій, імплантований в молюска, працює на глюкозі і кисні, отримуючи електроенергію з реакції окислення глюкози.

Схема роботи равлика-батареї і фотографія самого равлика з підведеними електродами (фото авторів дослідження).

Дослідники з Університета Кларксона (США) електрифікували равлика: молюск нормально живе, повзає, харчується і при цьому виробляє електричну енергію. Учені імплантували в тварин особливі акумулятори, які заряджали від глюкози і кисню, розчинених в гемолімфі равликів. Молюски-кіборги прожили біля півроку, весь цей час справно поставляючи електричну енергію, яку можна було вивести від імплантованих в равлика електроди назовні, в зовнішній ланцюг.

Результати експерименту описані у виданні Journal of the American Chemical Society.

Насправді передісторія і контекст цього експерименту не менш цікаві, ніж власне результат у вигляді електрифікованих равликів. Незадовго до цього, в січні, група біоінженерів з Університету Західного резервного району в Огайо (США) опублікувала в тому ж журналі статтю, в якій розповідалося про електрифікованих тарганів. Дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі обіцяють незабаром порадувати нас жуками-кіборгізувати. Загальний сенс експериментів приблизно один і той же: імплантувати комасі, молюскові або іншому організму пристрій, який отримуватиме електроенергію з метаболічних реакцій. Відмінності в деталях: наприклад, якщо батареї усередині равлика працюють на глюкозі, то у тарганів - на трегалозі.

Всі подібні дослідження робилися, зрозуміло, з подачі військових. Дрібні повзаючі, плаваючі і такі, що літають комахи могли б стати відмінними шпигунами. Але якщо передавальну антену можна зробити достатньо маленькою, щоб прикріпити до якого-небудь таргана, то з елементом живлення виникла проблема: для забезпечення хоч скільки-небудь тривалої роботи передавального пристрою батарея повинна бути такій, що жоден тарган її підніме.

Так і виникла ідея зробити батареї з самих «шпигунів» - хай метаболізм жука або равлики живить сенсори і антени військової електроніки. Ученим вдалося добитися того, що електроенергія проводилася стабільно і тривалий час, але тут виникли сумніви в тому, що її вистачить для виконання хоч якоїсь роботи. Равлики, наприклад, дають до 7,45 мвт, але через 45 хвилин потужність молюсків-кіборгізувати падає на 80%. Живі батареї працювали більш-менш стійко, якщо потужність відбираного струму знижували до 0,16 мвт. Ефективність пристрою залежить від інтенсивності обміну речовин в організмі і швидкості постачань «палива» (сахаров і кисню).

Дослідники, що працюють з тарганами, настроєні оптимістичніше - вони розраховують на декілька сотень мікроват. Знову ж таки обговорюються варіанти з накопиченням електричної енергії, щоб вона не витратилася постійно, а лише в міру необхідності, умовно кажучи, коли приходить пора «передати зібрані секретні відомості».

Тут виникає логічне питання: чи не ефективніше виконати щось подібне з крупними теплокровними тваринами? І інтенсивність метаболізму, і палива у якого-небудь щура усяк більше, ніж у таргана. Дійсно, експерименти такого роду проводилися, ще в 2010 році. Але тут, як легко здогадатися, встає проблема сумісності пристрою з тканинами організму: теплокровні тварини із цього приводу капризніші, ніж равлики або таргани. Але у разі успіху це приведе до справжньої революції не тільки в розвідувальних технологіях, але і в медицині: адже пристрою на зразок ритмоводіїв серця можна буде живити від самого організму, не піклуючись про зміну батарей.

Що до безхребетних, то тут гонка за підвищення потужності батареї продовжується: після равликів дослідники збираються узятися за дещо побільше - створити киборга-лобстера.

Підготовлено по матеріалах Nature News.

Джерело