Создан аккумулятор толщиной с роговицу глаза для умных контактных линз — он питается от солевого раствора
Разработка гибкого аккумулятора толщиной с человеческую роговицу, способного заряжаться от солевого раствора или даже слез, открывает путь к созданию полноценных умных контактных линз, которые в будущем смогут выводить информацию дополненной реальности (AR) прямо на глаз. Однако ключевой вопрос, который решают ученые из Наньянского технологического университета (NTU) Сингапура, лежит не столько в плоскости производительности, сколько в биосовместимости и безопасности.
Безопасность превыше всего: почему старые батареи не подходят для глаза
Главным препятствием на пути к «киборгизации» зрения всегда была проблема питания. Существующие перезаряжаемые батареи, будь то на основе проводов или индукционных катушек, содержат металлы и токсичные компоненты. Их имплантация или даже простое размещение в непосредственной близости от тканей глаза сопряжена с высокими рисками для здоровья. Новый аккумулятор NTU полностью устраняет эту угрозу.
Принцип работы: глюкоза, соль и вода
Новинка изготовлена исключительно из биосовместимых материалов и лишена тяжелых металлов, характерных для литий-ионных аналогов. Секрет кроется в химической реакции: покрытие аккумулятора на основе глюкозы вступает в реакцию с ионами натрия и хлора, содержащимися в солевом растворе. Именно в такой раствор владельцы контактных линз помещают их на ночь для хранения. Вода, присутствующая в составе батареи, выступает в роли естественного проводника, замыкая электрическую цепь.
Слезы как источник энергии: реальность, а не фантастика
Одной из самых неожиданных и перспективных особенностей разработки стала возможность зарядки от человеческих слез. Хотя концентрация ионов натрия и калия в слезной жидкости ниже, чем в стандартном солевом растворе, ее достаточно для поддержания работы устройства. В ходе тестирования с имитатором состава слез ученые зафиксировали, что такой способ зарядки продлевает работоспособность аккумулятора на один час после каждых двенадцати часов непрерывного использования. При необходимости батарею можно заряжать и традиционным способом от внешнего источника.
Прорыв в области аккумуляторных технологий способен кардинально изменить функциональность «умных» линз. Сейчас они ограничены пассивными задачами: коррекцией зрения, мониторингом внутриглазного давления или уровня глюкозы. Новый источник питания открывает дорогу к активным сценариям, включая запись видео и передачу данных в облачные хранилища.
От мониторинга к дополненной реальности: новый этап эволюции линз
До недавнего времени главным вызовом для разработчиков AR-линз была невозможность обеспечить их энергией без ущерба для комфорта и здоровья пользователя. Устройства, способные отображать пиксели прямо на роговице, требовали компактного, гибкого и абсолютно безопасного источника тока. Созданный в Сингапуре аккумулятор решает эту трилемму, делая концепцию «вечного» мониторинга здоровья и доступа к дополненной реальности на шаг ближе к коммерческой реализации. Интеграция подобных биосовместимых батарей может стать стандартом не только для офтальмологии, но и для других имплантируемых медицинских устройств, где безопасность является критическим фактором.
