Обычные датчики сахара в крови полагаются на ферменты — белки, которые распознают глюкозу. Но ферменты капризны: они портятся от тепла, влаги и времени, как срезанные цветы вянут без воды.
Здесь вместо ферментов работает неживой материал: оксид никеля, выращенный в виде крошечных цветов на листе графитовой бумаги. Каждый «цветок» — это скопление лепестков-нанопроволок, которые вместе создают огромную поверхность для встречи с глюкозой. Чем больше площадь, тем лучше датчик чувствует сахар.
Когда глюкоза касается поверхности, она окисляется, и ток растёт. Рост тока прямо пропорционален количеству сахара: в диапазоне от нуля до десяти миллимолей на литр — это как раз физиологический уровень в крови человека. Датчик замечает даже одну десятую миллимоля на литр.
Важно, что датчик не отвлекается на другие вещества, которые есть в крови: аскорбиновую кислоту, фруктозу, сахарозу и поваренную соль. Он выбирает именно глюкозу, как опытный дегустатор отличает нужный ингредиент в сложном блюде.
Такой датчик может стать основой для долговечных и дешёвых приборов, которые измеряют сахар без биологических компонентов.
Оксид никеля в форме цветка имеет площадь поверхности до сотен квадратных метров на грамм — как футбольное поле в одной чайной ложке порошка.