葡萄糖是人体的主要能量来源。葡萄糖来自我们吃的食物，并被携带到体内的所有细胞。葡萄糖（glucose）是有机化合物，分子式C6H12O6。葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，葡萄糖是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。天然葡萄糖水溶液旋光向右，故属于“右旋糖”。

葡萄糖在生物学领域具有重要地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，即生物的主要供能物质。植物可通过光合作用产生葡萄糖。葡萄糖在糖果制造业和医药领域有着广泛应用。

现在，麻省理工学院材料科学与工程系（DSME）和慕尼黑工业大学的一组工程师设计了一种新型的葡萄糖燃料电池，可以将葡萄糖直接转化为电能。将来葡萄糖燃料电池设备可以整合到医疗植入物中，允许这些植入物直接从身体本身供电。

葡萄糖燃料电池使用由铈制成的电解质，铈是一种具有高离子电导率和生物相容性的陶瓷材料。葡萄糖燃料电池还在高温和小规模下保持电化学性质。葡萄糖燃料电池将以400纳米厚的规模工作，大约是人类头发直径的百分之一。研究人员设想以薄膜或涂层的形式使用陶瓷，该薄膜或涂层可以缠绕在植入物上。

该团队通过将电解质夹在铂制成的阳极和阴极之间来创建葡萄糖燃料电池。该葡萄糖燃料电池将产生每平方厘米43至80微瓦的功率，这是迄今为止所有葡萄糖燃料电池中功率密度最高的。这也足以为植入式医疗设备供电。

德国慕尼黑工业大学DMSE客座教授兼固态电解质化学副教授 Jennifer L.M. Rupp 解释说：“这是电陶瓷材料中的质子传导首次可用于葡萄糖到功率的转换，定义了一种新型的电化学。它将材料用例从氢燃料电池扩展到新的，令人兴奋的葡萄糖转换模式。

医疗创新一直处于最近科技新闻的前沿医疗植入物已经走过了漫长的道路，由一些惊人的创新提供支持。包括有助于检测乳腺癌的文胸和有助于医疗康复的无激光3D扫描，以及一种可以跟踪体内电活动的智能纹身。

用于设计葡萄糖燃料电池的陶瓷无毒，制造成本低廉，并且可以承受用于在植入前对医疗设备进行灭菌的温度。如果成功，这些葡萄糖燃料电池可以为开发更小的植入物铺平道路，因为目前，电池可以占据植入物体积的90%。传统电池在制造尺寸方面也有局限性。由于葡萄糖燃料电池直接转换能量而不是储存能量，因此葡萄糖燃料电池可以做得非常小。

另外，加利福尼亚大学和康涅狄格大学的研究人员发明了一种无电池医疗设备，可以植入体内并利用体液充电。尽管技术进步，但起搏器等医疗设备中仍使用电池，这可能有害，需要在一个人的一生中通过手术进行更换。

研究人员设计了一种生物友好型超级电容器系统，利用血液和尿液等生物液体中的电解质进行充电。它由一种称为石墨烯的碳纳米材料组成，石墨烯层以修饰的人类蛋白质作为电极。该系统与能量采集器协同工作，该采集器可以将热量和运动转化为储存在超级电容器中的电能。其创建者希望这将消除终身医疗植入物中对电池的需求，使其更安全、更耐用。