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 فناوری وزارت علوم، در دیدار با رئیس اتحادیه دانشگاه‌های اوراسیا ضمن تاکید بر توسعه همکاری‌های ایران و ترکیه، از توافق به منظور ایجاد یک مرکز اقتصاد دیجیتال مشترک میان دو کشور خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» مجله انگلیسی‌زبان پژوهش‌های معاصر انقلاب اسلامی در پایگاه بین‌المللی DOAJ نمایه شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر ارتباطات گفت: از اولین دقایق سانحه انفجار در بندر شهید رجایی، پایداری شبکه ارتباطی بندرعباس را رصد کرده و پیگیری‌های لازم صورت پذیرفته است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رئیس هیات امنای صرفه‌جویی ارزی در معالجه بیماران، از ارسال فوری تجهیزات پزشکی مورد نیاز به هرمزگان پس از حادثه انفجار در اسکله شهید رجایی خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون درمان وزارت بهداشت از آماده باش برخی از مراکز درمانی پایتخت جهت پذیرش مصدومان حادثه اسکله شهید رجایی خبر داد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سخنگوی سازمان انتقال خون گفت: شبکه ملی خون‌رسانی با استفاده از ذخایر استان‌های همجوار استان هرمزگان، به سرعت برای تامین خون مورد نیاز حادثه دیدگان بندر شهید رجایی اقدام کرده است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر بهداشت، در پی وقوع حادثه انفجار در بندر شهید رجایی دستور داد رئیس سازمان اورژانس کشور، معاون درمان وزارت بهداشت و رئیس دانشگاه علوم پزشکی هرمزگان به صورت فوری رسیدگی به مصدومان این حادثه را در دستور کار قرار دهند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» وزیر بهداشت، در پی وقوع حادثه انفجار در بندر شهید رجایی دستور داد رئیس سازمان اورژانس کشور، معاون درمان وزارت بهداشت و رئیس دانشگاه علوم پزشکی هرمزگان به صورت فوری رسیدگی به مصدومان این حادثه را در دستور کار قرار دهند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دانش پژوهان ایران در مرحله نهایی مسابقات بین المللی ریاضی ترکیه موفق به کسب ۲ جام ستارگان جهان، ۲ مدال نقره، ۲ مدال برنز و کسب مقام چهارم تیمی جهان شدند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» با حمایت معاونت علمی و همیاری بخش خصوصی و مردم، ۲ مدرسه سمپاد در شهرستان شهریار برای جذب دانش‌آموزان نخبه این منطقه احداث می‌شود.

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