Naukowcy z laboratorium robotyki w Bristolu w Wielkiej Brytanii ogłosili, że z pomocą drukarki 3D zbudowali sztuczny mięsień sercowy zasilany przez mikrobiologiczne ogniwa paliwowe (MFC), które jako paliwo wykorzystują ludzki mocz.

sztuczne serce-4

W czasie eksperymentu za pomocą 2ml świeżego moczu uzyskano prąd o napięciu 3,5 V, a sztuczne serce wykonało 33 uderzenia.

Celem badania nie było stworzenie protezy serca, ale stworzenie biologicznych pomp dla robotów autonomicznych „EcoBots”, które przekształcają zebrane przez siebie odpady w energię elektryczną. Serce robota używa mikrobiologicznych ogniw paliwowych, które korzystają z procesów metabolicznych żywych bakterii do trawienia organicznego surowca i konwersji energii biochemicznej w energię elektryczną.

sztuczne serce-2

Roboty EcoBots wykorzystują MFC do wytworzenia energii potrzebnej do funkcji takich jak : poruszanie się, wykrywanie środowiska i komunikację bezprzewodową z odległą stacją bazową.

Urządzenie zostało przetestowane, a wyniki wykazują duży potencjał do napędu sztucznego serca. Naukowcy przyznają, że wydajność takiej konwersji energii sięga tylko 0,11 procent, wydaje się mało, ale jest to pierwszy prototyp tego typu.

sztuczne serce-1

W pierwszym prototypie tego rodzaju, wydrążony korpus i pokrywa powstały na drukarce 3D Objet FullCure 720, przy użyciu twardej żywicy metodą SLA. Taką samą drukarką wydrukowano formę, dzięki której odlano z silikonu miękką powierzchnię elastyczną, działającą jak membrana.

W drugiej wersji wykorzystano elastyczny materiał TangoPlus firmy Stratasys. Tworzenie miękkich i elastycznych obiektów bezpośrednio w procesie drukowania 3D, ma tą zaletę, że eliminuje się dodatkowy proces tworzenia formy i odlewania.

W ciągu ostatnich 10 lat, naukowcy stworzyli cztery pokolenia EcoBots, z których każdy zasilany jest przez mikrobiologiczne ogniwa paliwowe wytwarzające energię elektryczną.

Zespół otrzymał dotację od Bill & Melinda Gates Foundation, fundacji wspierającej naukę, założonej przez twórcę Microsoftu, dzięki której może prowadzić dalsze badania nad poprawą wydajności urządzenia i powstania nowej wersji zasilanych MFC robotów.

Źródło: iopscience.iop.org