Американские химики представили биосовместимую и биорастворимую магниевую батарею, предназначенную для питания имплантов, которые должны распадаться после выполнения своей функции. В аноде используется магний, а катод выполнен из триоксида молибдена; между ними размещён сепаратор из обычной бумаги. В качестве электролита исследователи остановились на эквимолярной смеси молочной кислоты и хлорида холина, которая образует гелеобразную структуру при рабочих температурах и обеспечивает проводимость без токсичных солей. Для защиты устройства применяли восковую инкапсуляцию: плавление воска происходит при около 60 градусов Цельсия, что позволяет наносить покрытие без повреждений гелевого электролита.

Чтобы можно было управлять сроками работы, учёные создали два типа воскового покрытия: один слой пчелиного воска даёт более короткую продолжительность, а сверху второй слой твёрдого канделильского воска — более длительную работоспособность батареи. В результате напряжение холостого хода достигало диапазона 1,7–1,84 В, а плотность тока в 0,2 мА/см² обеспечивала ёмкость около 2 мА·ч на квадратный сантиметр, что хватало для питания маломощной электроники, включая RFID-микросхемы.

Проверку в условиях, приближённых к живому организму, исследователи начали с модельного раствора желудочного сока и при 37 °C наблюдали растворение. Мелкие устройства исчезали из раствора через три дня при покрытии из пчелиного воска, тогда как изделия под канделильским воском разрушались значительно медленнее — примерно со скоростью около 10 микрометров в месяц. Затем батареи с пчелином воском испытали на свиньях: их помещали в 3D-печатные капсулы и вводили эндоскопически в желудки. Небольшие устройства фиксировали распахивающимися полимерными усиками, а крупные — временно прикрепляли к стенке желудка.

Все тестируемые батареи работали внутри желудочно‑кишечного тракта, однако постепенно теряли характеристики: за три дня напряжение небольших образцов снизилось с 1,7 В до 1,35 В, а через неделю они полностью перестали работать. По итогам испытаний разрушение воскового слоя и высыхание гелевого электролита, наряду с коррозией магниевого электрода, считались причинами ухудшения параметров. После исследования свиней рентгеном подтверждалось отсутствие повреждений ЖКТ, а признаков отравления или воспаления не обнаружено; уровни магния и молибдена в изделиях соответствовали порядку миллиграммов и считались ниже клинически значимых токсичных порогов.

Авторы подчёркивают, что достигнуты безопасные растворимые аккумуляторы с высоким напряжением и что можно программировать срок службы, изменяя состав и толщину защитного слоя. Во время работы над воспроизводимостью возникали расхождения между устройствами: некоторые образцы сохраняли целостность до четырнадцати дней, несмотря на схожие технологические параметры. В ближайших планах учёных — устранить вариативность, прежде чем подобные имплантаты будут тестироваться на людях.