Polscy naukowcy tworzą elektrody powlekane nanocząstkami węglowymi

Stworzone przez uczonych z Instytutu Chemii Fizycznej PAN nanostruktury węglowe mogą być wykorzystane w bioogniwach paliwowych, zasilających implanty medyczne energią glukozy i tlenu z krwi.

Naukowcy na świecie od kilku lat pracują nad stworzeniem ogniw pozwalających na zasilanie implantów medycznych bezpośrednio przez krew. W Instytucie Chemii Fizycznej zespół prof. Marcina Opałło opracował podłoże pozwalające na trwałe osadzenie wymaganego enzymu na elektrodzie, poprzez wykorzystanie tanichi i łatwo dostępnych nanocząstek węglowych. Nanocząstki te są na tyle tanie, że naukowcy z początku mieli problemy z ich uzyskaniem - cytując prof. Opałło:

Początkowo nanocząstki chcieliśmy po prostu kupić, ale okazało się, że tak małymi ilościami jak nam potrzebne po prostu się nie handluje. Mercedes na przykład stosuje te nanocząstki na masową skalę do malowania karoserii. Ostatecznie otrzymaliśmy bezpłatnie kilogram materiału od firmy Cabot Corporation

Proces pokrywania podłoża jest prosty i szybki, chociaż niewielkie rozmiary cząsteczek powodują, że dostęp do aktywnych powierzchni głębiej w elektrodzie jest utrudniony. W IChF PAN prowadzone są prace nad nowym procesem nanoszenia warstw, w obecności kuleczek polistyrenu o średnicach kilkuset nanometrów. Po wypłukaniu kuleczek struktura będzie miała dużo większe pory, dzięki czemu dopływać będzie do niej więcej tlenu, a zatem i reakcja będzie wydajniejsza.

Inne możliwe zastosowania elektrod opracowanych przez zespół prof. Opałło są czujniki elektrochemiczne, które mogą być dużo czulsze niż stosowane aktualnie. Oprócz nanocząstek węglowych, polscy naukowcy tworzą również elektrody pokrywane nanostrukturami z innych materiałów - nanocząstek metali, tlenków metali, nanorurek węglowych i modyfikowanego szkła.

[MNiSW, via Science Daily]

Leszek Karlik