علمی فناوری 20:16 - 25 مرداد 1403
محققان با موفقیت یک باتری سرنوشت‌ساز ساخته‌اند که می‌تواند در بدن ما برای تأمین انرژی ایمپلنت‌ها و دستگاه‌های دیجیتال پوشیدنی استفاده شود.

ساخت باتری ژله‌ای که قابلیت ایمپلنت در بدن انسان را دارد!

محققان «دانشگاه کمبریج» با موفقیت یک باتری سرنوشت‌ساز ساخته‌اند که می‌تواند در بدن ما برای تأمین انرژی ایمپلنت‌ها و دستگاه‌های دیجیتال پوشیدنی استفاده شود. این آخرین گام در ساخت مواد هیدروژل انعطاف‌پذیر است که رسانای الکتریکی هستند و برای کاربردهای بیوالکترونیک استفاده می‌شود.

«استفان اونیل»، محقق دکترا در دانشگاه کمبریج و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: «همانطور که می‌دانیم لوازم الکترونیک مانند تلفن‌ها و رایانه‌های ما بسیار سفت و سخت هستند، درحالی‌که بدن ما بیشتر آب است و بسیار نرم است.»

این استارتاپ می‌خواهد ربات‌های تزریقی کوچکی را برای مبارزه با سرطان به مغز انسان بفرستد. اونیل ادامه داد: «کاری که ما سعی کردیم انجام دهیم این است که لوازم الکترونیکی را نرم و کشسان کنیم تا بتوانند با داخل بدن یا روی پوستمان ارتباط برقرار کنند. در روشی که ما به‌کار بردیم مواد هیدروژلی که رسانای یونی باشند ساخته‌ شد.»

این باتری‌ها که از یک‌سری هیدروژل لایه‌ای برای ایجاد جریان الکتریکی ساخته‌ شده‌اند و شبیه نوارهای ژله-مانند هستند.

الهام از مارماهی‌های الکتریکی

به گفته‌ محققان، باتری جدید از مارماهی‌های الکتریکی الهام گرفته‌ شده‌ است که شکار خود را با الکتروسیت‌ها، سلول‌های ماهیچه‌ای خود، بیهوش می‌کنند.

به گفته‌ تیم پژوهشی کمبریج، درحالی‌که قبلاً از هیدروژل‌ها در بدن برای تأمین انرژی استفاده می‌شد، این اولین باری است که خاصیت کشش‌پذیری به آنها داده‌ می‌شود. از آنجایی‌که آنها فاقد اجزای سفت و سخت مانند فلز هستند، ایمپلنت هیدروژل کمتر احتمال دارد توسط بدن پس زده شود یا باعث ایجاد بافت زخم شود.

هیدروژل‌ها به دلیل کنترل دقیق خواص مکانیکی و تقلید از ویژگی‌های بافت انسانی، کاندیدای ایده‌آلی برای تکنولوژی رباتیک نرم و بیوالکترونیک هستند.

اونیل در بیانیه‌ای گفت: «طراحی ماده‌ای که هم کشسان باشد و هم رسانا بسیار دشوار است، زیرا این دو ویژگی معمولاً با یکدیگر در تضاد هستند. به‌طور معمول، رسانایی زمانی که یک ماده کشیده‌ می‌شود کاهش می‌یابد.»

پلیمرهای شبکه‌های سه بعدی موجود در هیدروژل‌ها با فعل و انفعالات برگشت‌پذیری مرتبط هستند که خواص مکانیکی باتری را کنترل می‌کند.

«جید مک‌کیون»، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «به‌طور معمول، هیدروژل‌ها از پلیمرهایی ساخته می‌شوند که بار خنثی دارند، اما اگر آنها را شارژ کنیم، می‌توانند رسانا شوند. با تغییر اجزای بلور هر ژل، می‌توانیم آنها را چسبناک کنیم و در چندین لایه به‌هم بچسبانیم. بدین ترتیب انرژی پتانسیل بیشتری ایجاد می‌شود.»

باتری‌های ژله‌ای نرم و کشسان حتی می‌توانند برای انتقال داروها یا درمان بیماری‌هایی مانند صرع در مغز کاشته‌ شوند.

دانشمندان امیدوارند این ژل، با تزریق سلول‌های بنیادی بتواند آسیب‌های حمله قلبی را ترمیم کند و از پیوند پیشگیری کند.

باتری کشسان و ترمیم‌شونده

باتری‌های ژله‌ای می‌توانند بدون از دست دادن‌ شکل و رسانایی اصلی خود، به لطف چسبندگی قوی و پیوندهای برگشت‌پذیری که بین لایه‌ها دارند، با استفاده از مولکول‌هایی به نام «کوکوربیت‌اوریل» فشرده‌ یا کشیده‌ شوند.

تیم پشتیبان این مطالعه می‌گوید که هیدروژل‌ها همچنین می‌توانند در صورت آسیب‌دیدگی خود به خود ترمیم شوند. خواص باتری‌های ژله‌ای می‌تواند در بافت انسان قالب‌گیری شود و آنها را برای استفاده 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 مانند فلز نیست، احتمال رد شدن ایمپلنت هیدروژل توسط بدن یا ایجاد بافت زخم بسیار کمتر است.»

دانشگاه کمبریج می‌گوید هیدروژل‌ها قبل از اینکه برای کاربردهای پزشکی در نظر گرفته‌ شوند، در داخل موجودات زنده آزمایش خواهند شد.

منبع: دیجیاتو


12083273
 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون بهداشت وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی در نامه‌ای به معاونان بهداشت دانشگاه‌های علوم پزشکی بر لزوم تشدید اقدامات مراقبتی در برابر بیماری‌های حاد تنفسی، به‌ویژه کووید-۱۹ و آنفلوانزا، تأکید کرد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» روابط عمومی سازمان غذا و دارو، از شناسایی گروه تازه‌ای از فرآورده‌های آرایشی غیرمجاز در بازار خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» به گفته عضو انجمن ریه، بررسی‌ها نشان می‌دهد که ۸ درصد از کودکان در دنیا مبتلا به آسم هستند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دبیر انجمن جراحان پلاستیک و زیبایی ایران از افزایش چشمگیر تعداد فوق تخصص‌های این رشته خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» شورای سنجش و پذیرش دانشجو جزئیات تاثیر سوابق تحصیلی متقاضیان ورود به آموزش عالی در سال تحصیلی ۱۴۰۵-۱۴۰۴ را در ۵ گروه آزمایشی تشریح کرد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی با تاکید بر ضرورت راه‌اندازی مرکز ملی ترجمه و گسترش اندیشه انقلاب اسلامی در جهان گفت: آمادگی داریم تا با همکاری با نهاد‌های مرتبط، زمینه گسترش فرهنگ اسلامی و زبان فارسی را فراهم کنیم.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون وزیر آموزش و پرورش با تاکید بر ضرورت ارتقای کیفیت فعالیت‌های آموزشی و پرورشی در مدارس غیر دولتی گفت: مصوبه ۳۰ ساعته شدن ساعت تدریس معلمان در مدارس غیر دولتی باید اجرایی شود.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» پنجاه‌ودومین دوره آزمون پذیرش دستیار تخصصی پزشکی با رقابت بیش از ۱۴ هزار داوطلب، به‌صورت همزمان در ۲۹ حوزه امتحانی سراسر کشور برگزار شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر آموزش و پرورش از ساخت ۱۱۰ مدرسه با حمایت شهرداری تهران در نقاط محروم پایتخت خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر بهداشت، درمان و آموزش پزشکی با حضور در دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، از روند برگزاری پنجاه و دومین دوره آزمون پذیرش دستیار تخصصی پزشکی بازدید کرد.

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است