Дослідники розробили гнучкі батареї, які могли б зробити імплантати більш безпечними
Гнучкий і безпечний
Витік батарей може роз'їдати інтер'єри електроніки, іноді завдаючи непоправної шкоди. Гірше того, вони можуть завдати шкоди людям, і, з огляду на зростаючу поширеність придатних для шкарпетки технологій і імплантуються пристроїв, така небезпека є складною.
Щоб уникнути цієї проблеми, дослідники з Університету Фудань в Китаї розробили новий вид батареї, який не включає в себе хімікати, які можуть зробити традиційні батареї небезпечними. Як бонус їх проекти також тонкі і гнучкі.
«Поточні батареї, такі як літій-іонні, використовувані в медичних імплантатах, зазвичай мають жорсткі форми», - сказав Юнган Ван, один з дослідників з фуду, в прес-релізі. «Крім того, більшість повідомляються гнучких батарей засновані на легкозаймистих органічних або корозійних електролітах, які страждають від небезпек безпеки і поганий биосовместимости для носяться пристроїв, не кажучи вже про імплантуються».
В недавньому дослідженні, опублікованому в Chem, дослідники представляють свої два гнучких альтернативні варіанти дизайну, жоден з яких не вимагає електролітів, використовуваних в поточних батареях. Замість цього ці батареї використовують одну з двох біосумісних рідин на основі натрію: нормальний сольовий розчин або середу для культивування клітин, яка містить амінокислоти, цукру і вітаміни.
Перша конструкція являє собою «2D-пояс» з тонких електродних плівок поверх сталевий сітчастої сітки. Іншою особливістю є волокно з вуглецевих нанотрубок з впровадженими на ньому наночастинками. На думку дослідників, обидва проекти «показали відмінну продуктивність», навіть краще, ніж у більшості існуючих літієво-іонних батарей, які використовуються в придатній для шкарпетки електроніці, з точки зору того, скільки енергії вони могли б утримувати, і потужності, яку вони могли б виробляти.
Призначені для імплантатів і багато іншого?
Тонкість і гнучкість цих батарей роблять їх ідеальними для імплантатів, відзначають дослідники, і вони можуть бути надзвичайно корисні для розвитку інтерфейсів мозкового комп'ютера, які, очевидно, імплантуються в один з найбільш чутливих органів всередині Людського тіла.
Дослідники також натрапили на несподіваний потенціал використання для їх другої конструкції батареї. Основа вуглецевої нанотрубки батареї викликала прискорення конверсії розчиненого кисню в гідроксидні іони. Це не добре для самої батареї, кажуть дослідники, але вона може виявитися корисною для лікування голоду, викликаного раком.
«Ми можемо впровадити ці волоконні електроди в організм людини, щоб споживати істотний кисень, особливо для областей, які важко піддаються ін'єкційним лікарським засобам», - пояснив Ван в прес-релізі. «Дезоксігенація може навіть знищити ракові клітини або патогенні бактерії, так як вони дуже чутливі до змін рН навколишнього середовища».
Звичайно, оскільки це не було предметом дослідження, для підтвердження цього ефекту потрібно набагато більше поглиблених досліджень. До тих пір він залишається в значній мірі теоретичним.
Батареї самі, проте, демонструють великі перспективи для їх передбачуваного використання. Наступним кроком буде переконатися, що вони зможуть задовольнити потреби в енергії сучасних носіїв і імплантатів, а також тих, які ще попереду.
Література: ScienceAlert, Chem, Scimex
