Biochips Batterie erzeugt Strom aus Urin

Mit Urin wollen Mediziner die Batterie eines Biochips betreiben. Die Ausscheidung wird gleichzeitig analysiert, um so Krankheiten zu diagnostizieren.


Urin-Batterie: Liefert Leistung von 1,5 Milliwatt
Institute of Bioengineering and Nanotechnology

Urin-Batterie: Liefert Leistung von 1,5 Milliwatt

Wenn die Batterien langsam zur Neige gehen, dann heißt es möglicherweise bald: schnell noch ein Bier kippen. Denn wer viel trinkt, muss auch öfter aufs Klo. Und mit dem Urin lassen sich kleine Batterien betreiben, die Wissenschaftler aus Singapur jetzt entwickelt haben. Die Forscher haben mit ihrer Entwicklung allerdings nicht etwa Batterien für Taschenlampen oder Radios im Sinn, sondern Biochips.

Die urinbetriebene Batterie soll einfachere und schnellere Krankheitsdiagnosen ermöglichen. Der Urin dient als Energiequelle und wird gleichzeitig analysiert, etwa um die Glukosekonzentration zu bestimmen. Die papierdünne Batterie liefert mit einem einzigen Tropfen Urin eine elektrische Leistung von mehr als 1,5 Milliwatt, wie Ki Bang Lee vom Institute of Bioengineering and Nanotechnology in Singapur berichtet. Da die Batterie klein und billig ist, habe sie ein großes Marktpotential, erklärt der Forscher in der Fachzeitschrift "Journal of Micromechanics and Microengineering".

Die Batterie besteht aus einer Schicht Filterpapier, das in Kupferchlorid getaucht und zwischen einen Magnesium- und einen Kupferstreifen geklemmt wurde. Nach dem Trocknen wurde dieser Batterien-"Sandwich" zwischen zwei Plastikfolien eingeschweißt, um ein Verschieben der einzelnen Bestandteile zu verhindern.

Das Funktionsprinzip der Batterie ist einfach: Wird ein Tropfen Urin auf die Batterie gegeben, wird er vom Papier aufgesaugt. Das Kupferchlorid löst sich und reagiert mit dem Magnesium, wobei Strom erzeugt wird.

Mit 0,2 Milliliter Urin kann die Batterie eine Spannung von etwa 1,5 Volt und eine Leistung von mehr als 1,5 Milliwatt erzeugen. Durch die Veränderung der Geometrie oder des Materials könnten die Spannung, der Strom oder die Laufzeit der Batterie an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden, erklärt Lee.

In der Medizin sind immer billigere und kleinere Geräte gefragt, die verschiedene Krankheiten parallel testen und die Resultate sofort ausgeben können. So kann der Gesundheitszustand geklärt werden, ohne dass aufwendige Geräte mit Lithiumbatterien oder anderen Energiequellen nötig sind.

Lee will mithilfe der Urinbatterie Biochips von der Größe von Kreditkarten ermöglichen, die nach einmaliger Verwendung entsorgt werden können.

Urin wird in der Medizin aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung oft zur Diagnose von verschiedenen Krankheiten verwendet. Anhand der Glukosekonzentration im Urin kann beispielsweise Diabetes im fortgeschittenen Stadium schnell und einfach diagnostiziert werden.



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