نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی دریای تکنولوژی
ساخت باتری‌های ژله‌ای با الهام از مارماهی‌ها؛ تحولی نو در تامین انرژی ایمپلنت‌ها در بدن انسان؟
محققان «دانشگاه کمبریج» با پیروزی یک باتری سرنوشت‌ساز ساخته‌اند که می‌تواند در بدن ما برای فراهم انرژی ایمپلنت‌ها و دستگاه‌های دیجیتال پوشیدنی منفعت گیری بشود. این آخرین قدم در ساخت مواد هیدروژل انعطاف‌پذیر است که رسانای الکتریکی می باشند و برای کاربردهای بیوالکترونیک منفعت گیری می‌بشود.
«استفان اونیل»، محقق دکترا در دانشگاه کمبریج و اولین نویسنده این مطالعه، او گفت: «همانطور که می‌دانیم لوازم الکترونیک همانند تلفن‌ها و رایانه‌های ما زیاد سفت و سخت می باشند، درحالی‌که بدن ما زیاد تر آب است و زیاد نرم است.»
این استارتاپ می‌خواهد ربات‌های تزریقی کوچکی را برای مبارزه با سرطان به مغز انسان بفرستد. اونیل در ادامه گفت: «کاری که ما تلاش کردیم انجام دهیم این است که لوازم الکترونیکی را نرم و کشسان کنیم تا بتوانند با داخل بدن یا روی پوستمان ربط برقرار کنند. در روشی که ما به‌کار بردیم مواد هیدروژلی که رسانای یونی باشند ساخته شد.»
آخرین مطالب
- چطور انتقاد پذیر باشیم؟ + ۶ مسئله برای پذیرفتن انتقاد_دریای تکنولوژی
- عوارض مصرف زیاد پروتئین؛ آیا ما بیشتر از حد پروتئین میخوریم؟_دریای تکنولوژی
- چطور بر اضطراب قبل از اراعه تسلط کنیم؟ + ۸ راه برای افت اضطراب قبل از ارائه_دریای تکنولوژی
- معارفه ۱۰ شغل پردرآمد برای زنان خانه دار که میخواهند جدا گانه شوند_دریای تکنولوژی
- ۱۰ ویژگی رفتاری افراد دورو در رابطه عاطفی_دریای تکنولوژی
این باتری‌ها که از یک‌سری هیدروژل لایه‌ای برای تشکیل جریان الکتریکی ساخته شده‌اند و همانند نوارهای ژله-همانند می باشند.
الهام از مارماهی‌های الکتریکی
به حرف های محققان، باتری تازه از مارماهی‌های الکتریکی الهام گرفته شده است که شکار خود را با الکتروسیت‌ها، سلول‌های ماهیچه‌ای خود، بیهوش می‌کنند.
به حرف های تیم پژوهشی کمبریج، درحالی‌که قبلاً از هیدروژل‌ها در بدن برای فراهم انرژی منفعت گیری می‌شد، این اولین باری است که خاصیت کشش‌پذیری به آنها داده می‌بشود. از آنجایی‌که آنها فاقد اجزای سفت و سخت همانند فلز می باشند، ایمپلنت هیدروژل کمتر گمان دارد توسط بدن بعد زده بشود یا علتایجاد بافت زخم بشود.
هیدروژل‌ها به علت کنترل دقیق خواص مکانیکی و پیروی از ویژگی‌های بافت انسانی، کاندیدای ایده‌آلی برای تکنولوژی رباتیک نرم و بیوالکترونیک می باشند.
اونیل در بیانیه‌ای او گفت: «طراحی ماده‌ای که هم کشسان باشد و هم رسانا زیاد دشوار است، چون این دو ویژگی طبق معمولً با یکدیگر در تضاد می باشند. به‌طور معمول، رسانایی وقتی که یک ماده کشیده می‌بشود افت می‌یابد.»
پلیمرهای شبکه‌های سه بعدی حاضر در هیدروژل‌ها با فعل و انفعالات برگشت‌پذیری مرتبط می باشند که خواص مکانیکی باتری را کنترل می‌کند.
«جید مک‌کیون»، یکی از نویسندگان این مطالعه او گفت: «به‌طور معمول، هیدروژل‌ها از پلیمرهایی ساخته خواهد شد که بار خنثی دارند، اما اگر آنها را شارژ کنیم، می‌توانند رسانا شوند. با تحول اجزای بلور هر ژل، می‌توانیم آنها را چسبناک کنیم و در چندین لایه به‌هم بچسبانیم. بدین ترتیب انرژی پتانسیل بیشتری تشکیل می‌بشود.»
باتری‌های ژله‌ای نرم و کشسان حتی می‌توانند برای انتقال داروها یا درمان بیماری‌هایی همانند صرع در مغز کاشته شوند.
دانشمندان امیدوارند این ژل، با تزریق سلول‌های بنیادی بتواند صدمه‌های دعوا قلبی را ترمیم کند و از پیوند پیشگیری کند.
باتری کشسان و ترمیم‌شونده
باتری‌های ژله‌ای می‌توانند بدون از دست دادن شکل و رسانایی مهم خود، به لطف چسبندگی قوی و پیوندهای برگشت‌پذیری که بین لایه‌ها دارند، با منفعت گیری از مولکول‌هایی به نام «کوکوربیت‌اوریل» فشرده یا کشیده شوند.
تیم پشتیبان این مطالعه می‌گوید که هیدروژل‌ها این چنین می‌توانند در صورت صدمه‌دیدگی خود به خود ترمیم شوند. خواص باتری‌های ژله‌ای می‌تواند در بافت انسان قالب‌گیری بشود و آنها را برای منفعت گیری آینده در ایمپلنت‌های زیست‌پزشکی امیدوار کند.
«اورن شرمن»، مدیر آزمایشگاه ملویل کمبریج، می‌گوید: «ما می‌توانیم خواص مکانیکی هیدروژل‌ها را طوری تنظیم کنیم که با بافت انسانی مطابقت داشته باشند. از آنجایی که ایمپلنت هیدروژل حاوی اجزای سفت و سختی همانند فلز نیست، گمان رد شدن ایمپلنت هیدروژل توسط بدن یا تشکیل بافت زخم زیاد کمتر است.»
دانشگاه کمبریج می‌گوید هیدروژل‌ها قبل از این که برای کاربردهای پزشکی در نظر گرفته شوند، در داخل موجودات زنده آزمایش خواهند شد.
دسته بندی مطالب
مقالات کسب وکار