Kalp pilleri gerçekten çok önemli medikal cihazlar olsa da, onları şarj etmek için büyük dış güç kaynakları ya da biten pili şarj etmek için invazif ameliyatlar olmak gerekebiliyor. İşte, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden(KAUST) bilim insanları bu problemi çözmek için, deri altından ultrasonla şarj edilebilen minik bir implant geliştirdiler.
Vücut içindeki medikal implantların şarjının bitmesini önlemek için, yıllardır ilginç çözümler üretiliyor. Canan Dağdeviren’in organların hareketinden elektrik elde eden kalp pili de bunlara dahildir. Ayrıca çözümlere MIT’nin radyo dalgalarıyla güç veren sistemi ya da Stanford’un elektromanyetik dalgalara kullanan sistemi ve vücut sıvılarıyla çalışan kalp pilleri de eklenebilir.
Son gelişme ise Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde aynı alanda çalışan bilim insanlarından geldi. Bu sistem, bol su içeren biyo-uyumlu bir çeşit hidrojele dayanıyor ve güvenle vücudu saracak kadar esneklik gösteriyor. Ayrıca elektrik iletkenliğe sahip olduğundan bataryayı şarj etmede kullanılabilir.
MXene Yine Sahnede
Bu yeni çalışmada polivinil alkol ile MXene adı verilen iki boyutlu bir geçiş metali karbidi, nitriti ya da karbonitriti kullanılıyor. Daha önce de,sprey anten,robotlar için yapay kas veya yeni nesil pil bileşenleri gibi, MXene ile geliştirilen ilginç icatlar oldu.
Araştırmacılar MXene’i hidrojellerine katarak, “M-Gel “ adını verdikleri basınç uygulandığında elektrik iyonlarını suya doğru akıtan bir materyal buldular.
“Aynı suda tuzu çözerek iletkenlik yaratır gibi MXene nano tanecikleriyle hidrojelde iletkenlik sağladık. Fakat ürettiğimiz nihai materyalin ultrason dalgalar altında elektrik ürettiğini görünce oldukça şaşırdık,” diyor araştırmanın lideri Kanghyuck Lee.
Sistemde ultrasonla yaratılan bu basınca,aynı zamanda vibrasyon potansiyeli akışı etkisi de deniyor . Ekip deneylerin etkin menzilini gözlemledi. Araştırmacıla cihazı vücudun birkaç santimetre derinlerine koyduğunda, bazı ultrason propları ve çubukları kullanarak hızlı bir şekilde cihazı şarj edebiliyor.
“Bu laboratuarda geliştirdiğimiz sensör ve enerji uygulamaları için geliştirdiğimiz MXene hidrojellerin etkileyici potansiyeline diğer bir örnektir,” diyor KAUST’tan malzeme bilimci Hüsam El-Şerif
Araştırma ACS Nano dergisinde yayınlandı.
Kaynak: https://newatlas.com/medical/biocompatible-battery-medical-implants-ultrasound/
Referans:
Lee, K. H., Zhang, Y.-Z., Jiang, Q., Kim, H., Alkenawi, A.A. & Alshareef, H.N. Ultrasound-driven two-dimensional Ti3C2Tx MXene hydrogel generator. ACS Nano advance online publication, 20 February 2020.| article
Bir Yorum