Melanin als Energielieferant für ″Bio-Batterie″
Im Körper eines Menschen finden wir heute bei dem einen oder anderen zahlreiche winzig kleine Helferlein in Form von Implantaten oder Sensoren, wie zum Beispiel einen Herzschrittmacher. Alle diese Hightech-Produkte haben die Aufgabe, den Alltag von kranken Menschen zu erleichtern. Jedoch haben alle den gleichen Nachteil, nämlich, dass sie mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. Wenn auch der Energiebedarf extrem klein ist, irgendwann ist die Batterie leer und der Patient muss in die Klinik, um das Teil herauszunehmen und die Batterie zu wechseln
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Mit dieser Problematik befassen sich Forscher der Carnegie Mellon University in Pittsburgh/USA. Sie kamen auf eine äußerst kreative Idee, wie man Geräte im Körperinnern mit Energie versorgen könnte. Sie fragten sich, ob es nicht möglich wäre, auf einen Energieträger zurückzugreifen, den der Körper ohnehin besitzt. Dabei stießen sie auf einen Stoff, der reichlich im menschlichen Körper vorhanden ist, nämlich der Hautpigmentstoff Melanin. Diesen haben die Wissenschaftler zu einer Art von “Bio-Batterie” umfunktioniert. Diese Bio-Batterie ist durch bestimmte chemische Eigenschaften in der Lage, elektrische Energie besonders wirkungsvoll zu speichern.
Der New Scientist Projektleiter Christopher Bettinger vom Department of Materials Science and Engineering der Carnegie Mellon University sagt zwar zurückhaltend. “Wenn es uns gelingen könnte, verschiedene Geräte ohne Probleme sicher in den menschlichen Körper zu integrieren, wäre es uns möglich, eine ganze Reihe von Kernfragen zu klären, die uns heute im Bezug auf Implantate beschäftigen.” Er weist insbesondere auf die Gefahr von Infektionen und Entzündungen hin. Und er ergänzt: “Unsere Forschung verfolgt die ziemlich clevere Idee, Batterien aus biologisch abbaubaren Materialien zu produzieren, die bereits auf natürliche Weise im Körper vorhanden sind.”
Die Wissenschaftler haben aus einer Mixtur mit hohem Melaninanteil – das ist der Stoff in unserer Haut, der für die Pigmentbildung zuständig ist – positiv geladene Anoden gebastelt. Dies hat man dann mit Natrium-Ionen angereichert. Im momentanen Versuchsstadium hat eine solche Batterie eine Laufzeit von etwa fünf Stunden, bei leicht geringerer Ausgangsleistung als herkömmliche Batterien. Bettinger erklärt: “Die einzigartige chemische Struktur von Melanin erlaubt es, prinzipiell recht viele Ionen unterzubringen. Je mehr Ionen hineinpassen, desto größer wird die Ladekapazität der Batterie.”
Das gibt Hoffnung für eine Zukunft der Bio-Batterie. Bettinger ist sich sicher, dass das Melanin für die Batterie ganz einfach aus der menschlichen Haut gewonnen werden kann. Ein Herzschrittmacher oder ein Gerät zur Überwachung der Körpertemperatur, das mit einer Batterie betrieben wird, deren Hauptbestandteil vom Menschen selbst gebildet wird, klingt nach Science Fiction ist aber, zumindest im Labor bereits Realität.
Quelle: pressetext.com
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