Современные кардиостимуляторы, нейтрализаторы болевых сигналов и другие миниатюрные приспособления, вживляемые в организм человека, обычно используют для питания литиевые батареи. Они служат не более 10 лет — а значит, когда-нибудь придётся делать ещё одну операцию.

Учёные предлагают естественные источники питания, которыми обладает человеческое тело; сокращения мускулатуры или кровоток вполне способны генерировать необходимую для мини-приборов энергию. Однако у них есть как минимум один общий недостаток: выработка тока происходит спонтанно, и этот процесс нельзя контролировать. Другие подходы, предполагающие беспроводную передачу энергии через электромагнитное излучение, далеко не всегда эффективны.

Группа специалистов из научно-исследовательского института AIST во главе с Эйдзиро Мияко разработала двухступенчатый способ подзарядки аккумуляторов с помощью гибкой кремниевой пластины с комбинированным покрытием на основе углеродных нанотрубок и полимеров. Крошечные размеры позволяют интегрировать её в устройства-имплантаты.

Поглощая свет лазера, проходящий через человеческое тело, пластина конвертирует его в тепло. На втором этапе вступает в силу эффект Зеебека. Это явление характеризуется возникновением электродвижущей силы, когда контакты двух разнородных проводников, последовательно соединённых в электрическую цепь, находятся при различной температуре. Иными словами, полученное тепло способствует генерации тока.

Сейчас исследователи работают над повышением эффективности и безопасности конструкции, после чего можно будет приступить к её клиническим испытаниям. Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.