شارژ ایمپلنت‌های پزشکی با ادرار کاربر
دانشمندان نوعی سیستم ذخیره‌سازی زیستی ساخته‌اند که از مایعات بدن برای تامین برق خود استفاده می‌کند.
خبرگزاری میزان - 
به گزارش گروه فضای مجازی، برخلاف پیشرفت‌های صورت گرفته در ایمپلنت‌های پزشکی مانند ساخت ضربان‌سازهای کوچک، این ابزارها هنوز با باتری‌های سنتی برق‌رسانی می‌شوند.
این باتری‌ها حاوی مواد شیمیایی سمی‌اند و استفاده از آن‌ها در داخل بدن ایده‌آل نیست چون باید به صورت دوره‌ای جایگزین شوند و این کار نیازمند فرآیندهای دردآور جراحی است.
سیستم ذخیره‌سازی جدید، «ابرخازن زیستی» نام دارد و می‌تواند ابزارهای قابل کاشت را برق‌رسانی کند به طوری که این ابزارها نیاز به باتری و جایگزین شدن نداشته باشند.
ابرخازن دوستدار محیط زیست که توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس و دانشگاه کانکتیکات ساخته شده، با استفاده از الکترولیت‌های موجود در مایعات زیستی مانند سرم خون و ادرار شارژ می‌شود.
این سامانه دارای نوعی برداشت‌کننده انرژی است که حرارت و حرکت را به جریان برق تبدیل می‌کند و این جریان به نوبه خود در ابرخازن ذخیره می‌شود.
برخلاف باتری‌ها که از واکنش‌های شیمیایی حاوی مواد شیمیایی سمی و الکترولیت‌ها برای ذخیره‌سازی انرژی بهره می‌برند، ابرخازن جدید با استفاده از یون‌های آماده یا مولکول‌های باردار موجود در سرم خون انرژی را ذخیره می‌کنند.
ابرخازن ابداعی مجهز به یک الکترولیت است که از گرافن لایه‌بندی شده و پروتئین‌های انسانی اصلاح‌شده ساخته شده و مایعات زیستی بدن نیز به عنوان الکترولیت‌های آن عمل می‌کنند. در جریان تست این ابرخازن، نانوکامپوزیت اکسید گرافن پروتئینی اصلاح شده جدید در تراکم بالا، هیچ گونه سمی در فیبروبلاست‌های جنین موش و کشت‌های سلولی تولید نکرد.
تیم علمی مدعی است ابزار خازن زیستی ابداعی فقط یک میکرومتر ضخامت دارد، انعطاف‌پذیر است و فشارهای مکانیکی ناشی از پیچ خوردن در داخل بدن را تحمل می‌کند. این سامانه همچنین دارای تراکم انرژی قابل مقایسه با باتری‌های لیتیوم مجهز به فیلم‌های نازکی است که اکنون در ضربان‌سازها به کار می‌روند.
گرچه ابرخازن‌ها به طور گسترده در ابزارهای ایمپلنت پزشکی استفاده نشده‌اند، محققان بر این باورند فناوری جدید پتانسیل چنین کاربردهایی را دارد.
جزئیات این ابرخازن در Advanced Energy Materials منتشر شد.
به گزارش گروه فضای مجازی، برخلاف پیشرفت‌های صورت گرفته در ایمپلنت‌های پزشکی مانند ساخت ضربان‌سازهای کوچک، این ابزارها هنوز با باتری‌های سنتی برق‌رسانی می‌شوند.این باتری‌ها حاوی مواد شیمیایی سمی‌اند و استفاده از آن‌ها در داخل بدن ایده‌آل نیست چون باید به صورت دوره‌ای جایگزین شوند و این کار نیازمند فرآیندهای دردآور جراحی است.
سیستم ذخیره‌سازی جدید، «ابرخازن زیستی» نام دارد و می‌تواند ابزارهای قابل کاشت را برق‌رسانی کند به طوری که این ابزارها نیاز به باتری و جایگزین شدن نداشته باشند.
ابرخازن دوستدار محیط زیست که توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس و دانشگاه کانکتیکات ساخته شده، با استفاده از الکترولیت‌های موجود در مایعات زیستی مانند سرم خون و ادرار شارژ می‌شود.
این سامانه دارای نوعی برداشت‌کننده انرژی است که حرارت و حرکت را به جریان برق تبدیل می‌کند و این جریان به نوبه خود در ابرخازن ذخیره می‌شود.
برخلاف باتری‌ها که از واکنش‌های شیمیایی حاوی مواد شیمیایی سمی و الکترولیت‌ها برای ذخیره‌سازی انرژی بهره می‌برند، ابرخازن جدید با استفاده از یون‌های آماده یا مولکول‌های باردار موجود در سرم خون انرژی را ذخیره می‌کنند.
ابرخازن ابداعی مجهز به یک الکترولیت است که از گرافن لایه‌بندی شده و پروتئین‌های انسانی اصلاح‌شده ساخته شده و مایعات زیستی بدن نیز به عنوان الکترولیت‌های آن عمل می‌کنند. در جریان تست این ابرخازن، نانوکامپوزیت اکسید گرافن پروتئینی اصلاح شده جدید در تراکم بالا، هیچ گونه سمی در فیبروبلاست‌های جنین موش و کشت‌های سلولی تولید نکرد.
تیم علمی مدعی است ابزار خازن زیستی ابداعی فقط یک میکرومتر ضخامت دارد، انعطاف‌پذیر است و فشارهای مکانیکی ناشی از پیچ خوردن در داخل بدن را تحمل می‌کند. این سامانه همچنین دارای تراکم انرژی قابل مقایسه با باتری‌های لیتیوم مجهز به فیلم‌های نازکی است که اکنون در ضربان‌سازها به کار می‌روند.
گرچه ابرخازن‌ها به طور گسترده در ابزارهای ایمپلنت پزشکی استفاده نشده‌اند، محققان بر این باورند فناوری جدید پتانسیل چنین کاربردهایی را دارد.
جزئیات این ابرخازن در Advanced Energy Materials منتشر شد.
منبع: ایسنا
ارسال دیدگاه
دیدگاهتان را بنویسید
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *