Несмотря на значительные успехи в области "умных" контактных линз, остается нерешенной проблема их питания. Ученые из Сингапура придумали решение - ультратонкая батарея, которая заряжается от слезной жидкости.
Система разработана командой ученых из Технологического университета Наньян.
По словам доктор Юн Чонхуна, одного из авторов разработки, все существующие на данный момент системы питания умных линз несовершенны. Наиболее распространенные вариант зарядки батарей умных контактных линз предполагают наличие металлических электродов в линзе. Если такие электроды контактируют с глазом, они могут его повредить. Второй вариант - индукционная зарядка. Но она требует наличия в линзе металлической катушки для сбора энергии, что увеличивает габариты устройства.
Команда доктора Чонхуна предложила альтернативное решение - интегрированную в линзу ультратонкую химическую батарею толщиной всего 0,5 мм. Батарея содержит воду и покрыта ферментом, известным как глюкозоксидаза. Когда она контактирует со слезной жидкостью, покрывающей глаз, фермент взаимодействует с натриевыми и хлоридными ионами в этой жидкости, создавая электрический заряд внутри воды в батарее.
В ходе лабораторных испытаний на искусственном глазе человека батарея смогла создать ток в 45 микроампер и выдала максимальную мощность в 201 микроватта. Этого, по словам ученых, достаточно для беспроводной трансляции данных с умной контактной линзы в течение минимум 12 часов.
В своей текущей форме батарея выдерживает до 200 циклов зарядки/разрядки. Для сравнения, подобные литий-ионные батареи обычно служат по 300-500 циклов.
Кроме того, хотя слезная жидкость пользователя может обеспечивать питание линзы в течение дня, на ночь разработчики рекомендуют помещать устройство в соляной раствор (как минимум на восемь часов), чтобы линза начинала день полностью заряженной.
Описание разработки опубликовано в журнале Nano Energy.
