Μια ομάδα επιστημόνων δημιούργησε ένα σύστημα μπαταρίας που μπορεί να εμφυτευτεί στο σώμα και να παράγει συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια. Ο πρωτοποριακός σχεδιασμός των εμπειρογνωμόνων του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Tianjin της Κίνας πρόκειται να φέρει επανάσταση στον κλάδο της υγείας.
Οι εμφυτεύσιμες μπαταρίες και τα ηλεκτρονικά συστήματα έχουν μεταμορφώσει πλήρως τον κλάδο της υγείας με την πάροδο των ετών, με τους βηματοδότες και τους νευροδιεγέρτες να φέρνουν επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί αντιμετωπίζουν τον πόνο.
Αλλά αυτές οι μπαταρίες συχνά εξαντλούνται και χρειάζονται αντικατάσταση και, μέχρι τώρα, ο μόνος τρόπος για να γίνει αυτό ήταν μέσω μιας επικίνδυνης χειρουργικής επέμβασης.
Νέα μπαταρία λειτουργεί με την παροχή οξυγόνου από το σώμα
Η τελευταία λέξη της ιατρικής τεχνολογίας, ωστόσο, είδε την ανάπτυξη μιας εμφυτεύσιμης μπαταρίας που λειτουργεί με την παροχή οξυγόνου από το σώμα.
Ένας από τους καθηγητές της ομάδας, ο Xizheng Liu, δήλωσε ότι η χρήση οξυγόνου ήταν η πιο προφανής πηγή για μια απεριόριστη μπαταρία.
«Αν το σκεφτείτε, το οξυγόνο είναι η πηγή της ζωής μας. Αν μπορέσουμε να αξιοποιήσουμε τη συνεχή παροχή οξυγόνου στο σώμα, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας δεν θα περιορίζεται από τα πεπερασμένα υλικά των συμβατικών μπαταριών» εξήγησε ο Liu.
Έτσι, μαζί με μια ομάδα ερευνητών, ο Liu ξεκίνησε να κατασκευάσει μια μπαταρία που θα μπορούσε να αντιδράσει με το οξυγόνο του σώματος για να δημιουργήσει ηλεκτρισμό.
Πώς λειτουργεί η νέα μπαταρία
Η ερευνητική ομάδα δημιούργησε ηλεκτρόδια μπαταρίας από ένα κράμα με βάση το νάτριο, λόγω του γεγονότος ότι είναι ήδη ευρέως παρόν σε όλο το ανθρώπινο σώμα και αναπτύσσεται επίσης για χρήση σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
Ο χρυσός επιλέχθηκε ως καταλυτική κάθοδος (catalytic cathode) λόγω της χρήσης του σε προηγούμενες μπαταρίες μετάλλου-αέρα για την αντίδραση αναγωγής του οξυγόνου. Η ομάδα επέλεξε επίσης να χρησιμοποιήσει νανοπορώδη χρυσό – ο οποίος έχει μικρούς πόρους, χιλιάδες φορές μικρότερους από το πλάτος μιας τρίχας μαλλιών. Οι ερευνητές δήλωσαν ότι, αν και όλες αυτές οι ενώσεις είναι ήδη βιοσυμβατές, το περιέβαλαν επίσης με ένα λεπτό, εύκαμπτο φιλμ πολυμερούς.
Με όλες αυτές τις προστασίες στη θέση τους, η κάθοδος χρυσού μπορεί να αντλεί ελεύθερα οξυγόνο από τα σωματικά υγρά, το οποίο στη συνέχεια θα αντιδράσει με τα ηλεκτρόδια νατρίου της μπαταρίας. Η χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα τροφοδοτεί στη συνέχεια τις απαραίτητες ηλεκτροχημικές αντιδράσεις στη μπαταρία, με αποτέλεσμα να παράγεται μια συνεχής ροή ηλεκτρικής ενέργειας.
Για να δοκιμάσουν το επαναστατικό δημιούργημά τους, οι ερευνητές φύτεψαν την μπαταρία σε διάφορους εργαστηριακούς αρουραίους.
Οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι, έπειτα από δύο εβδομάδες δοκιμών, οι αρουραίοι δεν παρουσίασαν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία τους και επιβεβαίωσαν ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ήταν σταθερή.
Παρόλο που η παραγόμενη τάση ήταν περίπου 1,3 έως 1,4 βολτ, η οποία υπολείπεται ελάχιστα της τρέχουσας ισχύος που παράγεται από ιατρικές συσκευές, οι ειδικοί πιστεύουν ότι αποτελεί καλό οιωνό για το μέλλον της μπαταρίας τους.
Ο Liu ανέφερε ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ήταν ασταθής αμέσως μετά την εμφύτευση των συσκευών, αλλά αυτό σύντομα αυτορυθμίστηκε. Η απόδοση της μπαταρίας είχε επηρεαστεί λόγω του γεγονότος ότι βοηθούσε δραματικά τη διαδικασία επούλωσης.
«Αποδείχθηκε ότι έπρεπε να δώσουμε χρόνο στην πληγή να επουλωθεί, να αναγεννηθούν τα αιμοφόρα αγγεία γύρω από την μπαταρία και να παρέχουν οξυγόνο, προτού η μπαταρία μπορέσει να παρέχει σταθερή ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό είναι ένα εκπληκτικό και ενδιαφέρον εύρημα, διότι σημαίνει ότι η μπαταρία μπορεί να βοηθήσει στην παρακολούθηση της επούλωσης των πληγών» ανέφερε ο Liu.
enikos.gr
