تامین قدرت ایمپلنت‌های پزشکی با استفاده از مارماهی الکتریکی

باتری‌های امروزی، محدودیت‌های بسیاری دارند که استفاده از آنها را در بدن برای تامین قدرت ابزار پزشکی، به چالش می‌کشد.

به گزارش تجارت‌نیوز ، شارژ دوباره این باتری‌های سخت که معمولا از مواد سمی ساخته شده در هنگام قرار گرفتن در بدن، دشوار است و طول عمر آنها به اندازه‌ای است که نیاز به تعویض دارند.

پژوهشگران «دانشگاه فرایبورگ» (University of Fribourg) آلمان و «دانشگاه میشیگان» (University of Michigan) و «دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو» (University of California San Diego) در آمریکا، با همکاری یکدیگر و با الهام از مارماهی، یک منبع قدرت الکتریکی ابداع کرده‌اند که در بدن باقی خواهد ماند و نیاز به استفاده از باتری‌ها را برطرف خواهد کرد.

در یک مارماهی الکتریکی، سلول‌های موسوم به «الکتروسایت» (electrocytes)، برای تولید صدها ولت جریان الکتریکی به کار گرفته می‌شوند.

هر کدام از این الکتروسایت‌ها، با جذب یون‌های سدیم و آزادسازی یون‌های پتاسیم، ولتاژ بسیار کمی را تولید می‌کنند، اما هنگامی که هزاران عدد از آنها به صورت همزمان، تنظیم و به کار انداخته شوند، نتیجه خارق‌العاده است.

گروه پژوهشگران، این طرح ابتدایی را اصل قرار داد و واحدهای کوچک شبه سلول هیدروژل خودشان را ساختند که به تولید جریان الکتریکی ناشی از تفاوت در غلظت نمک منجر می‌شود.

در یک سمت از هر کدام از این واحدها، آب‌نمک و در سمت دیگر، آب تازه قرار دارد و این دو بخش، با یک غشای یونی از هم جدا می‌شوند.

بسیاری از این واحدهای تولیدکننده جریان با استفاده از پرینتر سه‌بعدی با ترتیبی رشته مانند به هم پیوسته‌اند.

برای تولید جریان الکتریکی به صورت یکجا، این مارماهی از مغز استفاده می‌کند، اما شبیه‌سازی این بخش در آزمایشگاه غیرممکن است. در عوض، این گروه پژوهشی، ابزار خود را طوری ساخت که قابل تا شدن باشد؛ بنابراین هنگام تا شدن این ابزار، اتصالات درهمان زمانی ایجاد می‌شوند که جریان تولید شده را آزاد می‌کنند.

نتیجه این است که تا 110 ولتاژ می‌تواند به صورت یکجا تولید شود که بسیار چشمگیر است و امکان دارد برای قدرت بخشیدن به انواع ایمپلنت‌های قلب کافی باشد.

منبع: مدگجت