El cerebro utiliza casi exclusivamente glucosa como fuente de energía, mientras que el músculo utiliza hidratos de carbono y grasas (ácidos grasos).

Ahora ingenieros del MIT y la Universidad Técnica de Munich han diseñado un nuevo tipo de celda de combustible de glucosa que convierte el azucar directamente en electricidad.

El dispositivo es más pequeño que otras celdas de combustible de glucosa propuestas, mide solo 400 nanómetros de espesor, o alrededor de 1/100 del diámetro de un cabello humano.

Con ello se genera alrededor de 43 mW/cm2 lo que representa mayor densidad de energía de cualquier celda de combustible de glucosa hasta la fecha.

El nuevo dispositivo también es resistente, capaz de soportar temperaturas de hasta 600 ºC con lo que seria a través del proceso de esterilización a alta temperatura requerido para todos los dispositivos implantables.

Aunque el sistema actual está basado en cerámica, los investigadores consideran que el nuevo diseño podría convertirse en películas o recubrimientos ultrafinos. Así se podrían envolver implantes para alimentar electrónicamente de forma pasiva, utilizando el abundante suministro de glucosa del cuerpo.

El diseño básico de una celda de combustible de glucosa consta de tres capas: un ánodo superior, un electrolito intermedio y un cátodo inferior.

El ánodo reacciona con la glucosa en los fluidos corporales, transformando el azúcar en ácido glucónico.

Esta conversión electroquímica libera un par de protones y un par de electrones.

El electrolito central actúa para separar los protones de los electrones, conduciendo los protones a través de la celda de combustible. Allí se combinan con el aire para formar moléculas de agua (como subproducto).

Mientras tanto, los electrones aislados fluyen hacia un circuito externo, donde pueden usarse para alimentar un dispositivo electrónico.

Los investigadores diseñaron una celda de combustible de glucosa con un electrolito hecho de ceria, un material cerámico que posee una alta conductividad iónica, es mecánicamente robusto por lo que se usa ampliamente como electrolito en celdas de combustible de hidrógeno. Además es biocompatible.