ساخت باتری با هدف تولید برق پیوسته در بدن

به گزارش مجله خبری نگار،تیمی از دانشمندان چینی باتری‌ای با قابلیت کاشت در بدن و تولید پیوسته‌ی برق ساخته اند.

این طراحی تحول ساز کارشناسان دانشگاه فناوری ِ تیانجین ِ چین قرار است انقلابی در صنعت پزشکی به پا کند.

باتری‌ها و وسایل الکترونیکی قابل کاشت در بدن طی سالیان صنعت پزشکی را به کلی دگرگون ساخته اند، همچون دستگاه ضربان ساز قلب و دستگاه تحریک الکتریکی مغز که شکل رسیدگی به مشکلات پزشکی را برای پزشکان متحول ساخته اند.

اما این باتری‌ها اغلب بعد از مدتی تمام می‌شوند و به همین دلیل باید تعویض شوند، کاری که فعلاً تنها با انجام یک عمل جراحی خطرناک امکان پذیر است.

با این حال، فناوری پزشکی به تازگی صاحب یک باتری قابل کاشت شده است که با اکسیژن بدن کار می‌کند.

شیجانگ لیو، یکی از پروفسور‌های عضو تیم دانشگاه تیانجین، می‌گوید اکسیژن، بدیهی‌ترین منبع برای یک باتری نامحدود است.

لیو می‌گوید: «وقتی به آن فکر کنید می‌بینید که اکسیژن منشأ زندگی ما است. اگر بتوانیم اکسیژن دائماً در حال تولید بدن را به کار بگیریم، عمر باتری‌ها دیگر مانند باتری‌های متداول، محدود نخواهد بود.»

به همین دلیل، لیو به همراه تیمی از دیگر محققان چینی تصمیم به ساخت باتری‌ای گرفت که بتواند با واکنش به اکسیژن بدن، برق تولید کند.

این تیم تحقیقاتی الکترود‌های باتری‌ای از جنس سدیم با پایه‌ی آلیاژی ساختند، چون این ماده از قبل در سرتاسر بدن انسان وجود دارد و به علاوه، از آن در ساخت باتری‌های شارژی هم استفاده می‌شود.

فلز طلا به عنوان کاتد کاتالیزور انتخاب شد که دلیل آن استفاده از این فلز در باتری‌های فلز-هوای قبلی بود تا به کاهش سطح اکسیژن حساس باشد.

این تیم تحقیقاتی همچنین از طلای نانو متخلخل استفاده کردند که سوراخ‌های ریزی، به کوچکی یک هزارم پهنای یک تار مو دارد.

محققان می‌گویند گرچه همه‌ی این ترکیبات به خودی خود زیست سازگار هستند، اما آن‌ها را با یک لایه‌ی نازکی از پلیمر انعطاف پذیر پوشاندند.

کاتد طلای باتری می‌تواند به راحتی اکسیژن ِ مایعات بدن را جذب کند که بعداً با الکترود‌های سدیم درون باتری واکنش خواهد داد.

این واکنش شیمیایی سپس زمینه ساز وقوع واکنش‌های الکترو شیمیایی ضروری‌ای درون باتری می‌شود که درنتیجه‌ی آن‌ها جریانی مداوم از برق تولید می‌شود.

محققان برای آزمایش اختراع دگرگون ساز خود، این باتری را درون بدن موش‌های آزمایشگاهی کاشتند.

آن‌ها پی بردند که بعد از ۲ هفته آزمایش، موش‌ها دچار هیچ مشکل قلبی‌ای نشدند و جریان برق نیز پایدار بود.

گرچه ولتاژ تولید شده چیزی بین ۱/۳ تا ۱/۴ ولت بود که کمتر از برق تولیدی توسط دستگاه‌های فعلی است، اما کارشناسان معتقدند که نوید خوبی برای آینده‌ی باتری آن‌ها است.

به گفته‌ی لیو، جریان برق بلافاصله بعد از کاشت دستگاه ناپایدار بود، اما خیلی زود به طور خودکار تنظیم شد. در حقیقت، به این دلیل که باتری نقش چشمگیری در بهبود زخم ناشی از کاشت داشت، این امر عملکرد باتری را تحت تأثیر قرار داده بود.

لیو در اینباره می‌گوید: «معلوم شد که باید به زخم فرصت بهبودی می‌دادیم تا عروق خونی بتوانند دوباره دور باتری شکل بگیرند و بعد از آن باتری می‌تواند یک جربان برق پایدار ایجاد کند. این یافته‌ی غافلگیرکننده و جالبی است، چون معنایش این است که این باتری می‌تواند به بهبود زخم‌ها هم کمک کند.»

منبع:روزیاتو