Οι επιστήμονες συνεχίζουν να σημειώνουν πρόοδο στα ηλεκτρονικά συστήματα που μπορούν να παρακολουθούν και να θεραπεύουν με ασφάλεια την υγεία μας μέσα από το σώμα. Δυστυχώς, η τροφοδοσία αυτών των μικροσκοπικών ιατρικών συσκευών δεν είναι πάντα απλή. Η βρώσιμη μπαταρία δημιουργήθηκε για την επίλυση αυτού του προβλήματος, αλλά μπορεί να βοηθήσει και σε άλλα.
Υπάρχει τώρα ένας νέος τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας που θα μπορούσε να βοηθήσει σε αυτό το τμήμα. Φτιαγμένη από πλήρως βρώσιμες ουσίες, μπορεί να διαλυθεί με ασφάλεια στο στομάχι μόλις τις απαραίτητες διεργασίες. Η πρωτότυπη συσκευή που περιγράφεται σε μια νέα μελέτη λειτουργεί σε αβλαβή τάση 0,65 βολτ και παρέχει ρεύμα 48 μικροαμπέρ για 12 λεπτά – εντός του εύρους που απαιτείται για την παροχή ρεύματος σε μικροσκοπικά ηλεκτρονικά συστήματα. “Οι μελλοντικές πιθανές χρήσεις κυμαίνονται από βρώσιμα κυκλώματα και αισθητήρες που μπορούν να παρακολουθούν τις συνθήκες υγείας έως την τροφοδοσία αισθητήρων για την παρακολούθηση των συνθηκών αποθήκευσης τροφίμων“, αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας Mario Caironi, ερευνητής μοριακών ηλεκτρονικών στο Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας. “Επιπλέον, δεδομένου του επιπέδου ασφάλειας αυτών των μπαταριών, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε παιδικά παιχνίδια, όπου υπάρχει μεγάλος κίνδυνος κατάποσης“.
Κατασκευασμένη από έναν ποικίλο κατάλογο συστατικών, είναι η πρώτη λειτουργική επαναφορτιζόμενη μπαταρία που μπορεί να σερβιριστεί ως σνακ. Τα συστατικά της περιλαμβάνουν τη βιταμίνη ριβοφλαβίνη για την άνοδο της μπαταρίας (στο “αρνητικό” άκρο) και το συμπλήρωμα κερκετίνη ως κάθοδο (στο “θετικό” άκρο). Ο ηλεκτρολύτης (ο οποίος παράγει το ηλεκτρικό φορτίο) είναι κατασκευασμένος από ένα διάλυμα με βάση το νερό, και ο διαχωριστής (ο οποίος αποτρέπει τα βραχυκυκλώματα) είναι κατασκευασμένος από nori, τα φύκια που βρίσκετε στο ιαπωνέζικο σούσι.
Ο ενεργός άνθρακας, που χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία δηλητηριάσεων, περιλαμβάνεται για να αυξήσει την ηλεκτρική αγωγιμότητα, ενώ οι εξωτερικές επαφές που μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό σε μια άλλη συσκευή είναι κατασκευασμένες από κερί μέλισσας. Εντάξει, κανείς δεν είπε ότι ήταν ένα γεύμα αντάξιο ενός αστεριού Michelin. Αλλά ό,τι του λείπει σε γεύση το αναπληρώνει σε δυνατότητες. Η μπαταρία διατηρεί τη φόρτιση της για δεκάδες κύκλους, αν και πρέπει να βρίσκεται εκτός σώματος για να επαναφορτιστεί. Το πρωτότυπο που δημιουργήθηκε έχει μέγεθος όσο ένα τετραγωνικό εκατοστό (0,155 τετραγωνικές ίντσες), αλλά η ομάδα εργάζεται ήδη για να το κάνει μικρότερο, προς την ευκολία της χρήσης του.
“Στην πραγματικότητα, αναπτύσσουμε ήδη συσκευές με μεγαλύτερη χωρητικότητα και μειώνουμε το συνολικό μέγεθος“, λέει ο Caironi. “Αυτές οι εξελίξεις θα δοκιμαστούν στο μέλλον και για την τροφοδοσία βρώσιμων μαλακών ρομπότ“. Μπορεί να έχει χρειαστεί να εισέλθει στο σώμα σας μια κάμερα ή άλλη συσκευή για κάποια ιατρική εξέταση, κατά την οποία πραγματοποιήθηκαν σαρώσεις. Αν έχετε περάσει τέτοιου είδους εξέταση, θα ξέρετε ότι αυτές οι σαρώσεις -αν και εξαιρετικά σημαντικές για την ανίχνευση ασθενειών- δεν δίνουν μία όμορφη εμπερία. Αυτός είναι ένας τομέας όπου αυτή η βρώσιμη μπαταρία θα μπορούσε να βοηθήσει. Μια άλλη, είναι στον τομέα της παρακολούθησης της ποιότητας των τροφίμων. Οι συσκευές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να ελέγχουν την ασφάλεια των τροφίμων και την ανταπόκρισή τους στα απαιτούμενα πρότυπα, ενώ βρίσκονται στο έντερο, πριν η συσκευή παρακολούθησης χωνευτεί μαζί με το τρόφιμο.
Όλα αυτά απέχουν ακόμη αρκετά, αλλά οι ερευνητές που βρίσκονται πίσω από το πρωτότυπο ελπίζουν ότι η εργασία τους θα οδηγήσει σε περαιτέρω εξελίξεις στον τομέα, με μεγαλύτερες μπαταρίες που θα χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενέργειας και για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, για παράδειγμα. “Αν και οι βρώσιμες μπαταρίες μας δεν θα τροφοδοτήσουν ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αποτελούν απόδειξη ότι οι μπαταρίες μπορούν να κατασκευαστούν από ασφαλέστερα υλικά από τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου“, λέει ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο Ivan Ilic, επιστήμονας για την αποθήκευση βιώσιμης ενέργειας από το Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας. “Πιστεύουμε ότι θα εμπνεύσουν άλλους επιστήμονες να κατασκευάσουν ασφαλέστερες μπαταρίες για ένα πραγματικά βιώσιμο μέλλον“.
Πηγή: ScienceAlert
Οι επιστήμονες συνεχίζουν να σημειώνουν πρόοδο στα ηλεκτρονικά συστήματα που μπορούν να παρακολουθούν και να θεραπεύουν με ασφάλεια την υγεία μας μέσα από το σώμα. Δυστυχώς, η τροφοδοσία αυτών των μικροσκοπικών ιατρικών συσκευών δεν είναι πάντα απλή. Η βρώσιμη μπαταρία δημιουργήθηκε για την επίλυση αυτού του προβλήματος, αλλά μπορεί να βοηθήσει και σε άλλα.
Υπάρχει τώρα ένας νέος τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας που θα μπορούσε να βοηθήσει σε αυτό το τμήμα. Φτιαγμένη από πλήρως βρώσιμες ουσίες, μπορεί να διαλυθεί με ασφάλεια στο στομάχι μόλις τις απαραίτητες διεργασίες. Η πρωτότυπη συσκευή που περιγράφεται σε μια νέα μελέτη λειτουργεί σε αβλαβή τάση 0,65 βολτ και παρέχει ρεύμα 48 μικροαμπέρ για 12 λεπτά – εντός του εύρους που απαιτείται για την παροχή ρεύματος σε μικροσκοπικά ηλεκτρονικά συστήματα. “Οι μελλοντικές πιθανές χρήσεις κυμαίνονται από βρώσιμα κυκλώματα και αισθητήρες που μπορούν να παρακολουθούν τις συνθήκες υγείας έως την τροφοδοσία αισθητήρων για την παρακολούθηση των συνθηκών αποθήκευσης τροφίμων“, αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας Mario Caironi, ερευνητής μοριακών ηλεκτρονικών στο Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας. “Επιπλέον, δεδομένου του επιπέδου ασφάλειας αυτών των μπαταριών, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε παιδικά παιχνίδια, όπου υπάρχει μεγάλος κίνδυνος κατάποσης“.
Κατασκευασμένη από έναν ποικίλο κατάλογο συστατικών, είναι η πρώτη λειτουργική επαναφορτιζόμενη μπαταρία που μπορεί να σερβιριστεί ως σνακ. Τα συστατικά της περιλαμβάνουν τη βιταμίνη ριβοφλαβίνη για την άνοδο της μπαταρίας (στο “αρνητικό” άκρο) και το συμπλήρωμα κερκετίνη ως κάθοδο (στο “θετικό” άκρο). Ο ηλεκτρολύτης (ο οποίος παράγει το ηλεκτρικό φορτίο) είναι κατασκευασμένος από ένα διάλυμα με βάση το νερό, και ο διαχωριστής (ο οποίος αποτρέπει τα βραχυκυκλώματα) είναι κατασκευασμένος από nori, τα φύκια που βρίσκετε στο ιαπωνέζικο σούσι.
Ο ενεργός άνθρακας, που χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία δηλητηριάσεων, περιλαμβάνεται για να αυξήσει την ηλεκτρική αγωγιμότητα, ενώ οι εξωτερικές επαφές που μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό σε μια άλλη συσκευή είναι κατασκευασμένες από κερί μέλισσας. Εντάξει, κανείς δεν είπε ότι ήταν ένα γεύμα αντάξιο ενός αστεριού Michelin. Αλλά ό,τι του λείπει σε γεύση το αναπληρώνει σε δυνατότητες. Η μπαταρία διατηρεί τη φόρτιση της για δεκάδες κύκλους, αν και πρέπει να βρίσκεται εκτός σώματος για να επαναφορτιστεί. Το πρωτότυπο που δημιουργήθηκε έχει μέγεθος όσο ένα τετραγωνικό εκατοστό (0,155 τετραγωνικές ίντσες), αλλά η ομάδα εργάζεται ήδη για να το κάνει μικρότερο, προς την ευκολία της χρήσης του.
“Στην πραγματικότητα, αναπτύσσουμε ήδη συσκευές με μεγαλύτερη χωρητικότητα και μειώνουμε το συνολικό μέγεθος“, λέει ο Caironi. “Αυτές οι εξελίξεις θα δοκιμαστούν στο μέλλον και για την τροφοδοσία βρώσιμων μαλακών ρομπότ“. Μπορεί να έχει χρειαστεί να εισέλθει στο σώμα σας μια κάμερα ή άλλη συσκευή για κάποια ιατρική εξέταση, κατά την οποία πραγματοποιήθηκαν σαρώσεις. Αν έχετε περάσει τέτοιου είδους εξέταση, θα ξέρετε ότι αυτές οι σαρώσεις -αν και εξαιρετικά σημαντικές για την ανίχνευση ασθενειών- δεν δίνουν μία όμορφη εμπερία. Αυτός είναι ένας τομέας όπου αυτή η βρώσιμη μπαταρία θα μπορούσε να βοηθήσει. Μια άλλη, είναι στον τομέα της παρακολούθησης της ποιότητας των τροφίμων. Οι συσκευές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να ελέγχουν την ασφάλεια των τροφίμων και την ανταπόκρισή τους στα απαιτούμενα πρότυπα, ενώ βρίσκονται στο έντερο, πριν η συσκευή παρακολούθησης χωνευτεί μαζί με το τρόφιμο.
Όλα αυτά απέχουν ακόμη αρκετά, αλλά οι ερευνητές που βρίσκονται πίσω από το πρωτότυπο ελπίζουν ότι η εργασία τους θα οδηγήσει σε περαιτέρω εξελίξεις στον τομέα, με μεγαλύτερες μπαταρίες που θα χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ενέργειας και για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, για παράδειγμα. “Αν και οι βρώσιμες μπαταρίες μας δεν θα τροφοδοτήσουν ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αποτελούν απόδειξη ότι οι μπαταρίες μπορούν να κατασκευαστούν από ασφαλέστερα υλικά από τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου“, λέει ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο Ivan Ilic, επιστήμονας για την αποθήκευση βιώσιμης ενέργειας από το Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας. “Πιστεύουμε ότι θα εμπνεύσουν άλλους επιστήμονες να κατασκευάσουν ασφαλέστερες μπαταρίες για ένα πραγματικά βιώσιμο μέλλον“.
Πηγή: ScienceAlert
