Главная инновация разработки – полная интеграция всех систем в один ультратонкий слой. В отличие от существующих аналогов, состоящих из громоздкого датчика и отдельного аккумулятора, этот гаджет сам генерирует необходимую энергию. Основой послужил гибридный материал: двумерный никелевый металлорганический каркас формирует активные зоны для электрохимических реакций, а углеродные нанотрубки выступают в роли микроскопических проводов, ускоряя процесс.
«Тонкие никелевые нанолисты в ней выступают в роли активных участков, где происходят все электрохимические реакции, а углеродные нанотрубки работают как «провода»», – поясняет профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.
Устройство демонстрирует феноменальную избирательность. Оно игнорирует фоновый шум биологических жидкостей – соль, мочевину или витамин С – реагируя исключительно на молекулы глюкозы. Профессор отмечает высокую помехоустойчивость и чувствительность материала, которая достигает 1896,7 мкА/(мМ·см²).
Для питания системы инженеры создали компактный суперконденсатор. Его показатели энергоемкости (61,1 Вт·ч/кг) и плотности мощности (746,7 Вт/кг) значительно превосходят аналоги на основе железа или кобальта. Надежность конструкции подтверждена экстремальными испытаниями: после 15 тысяч циклов зарядки-разрядки и многократных деформаций система сохранила около 80% емкости.
В ходе полевых тестов доброволец носил датчик во время 40-минутной тренировки. Данные транслировались по Bluetooth на смартфон в режиме реального времени и полностью совпали с показаниями коммерческих глюкометров. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Chemical Engineering Journal (Q1). По словам разработчиков, технология открывает путь к круглосуточному мониторингу здоровья без проколов кожи, что критически важно для персонализированной медицины и спортивной диагностики.
