راهبردی جدید برای شارژ باتری‌های موجود در ادوات زیست الکترونیکی

بسیاری از ادواتی که در بدن کاشته می‌شوند برای کار کردن نیاز به جریان الکتریکی دارند. تعویض باتری این ادوات نیازمند جراحی مجدد است که این موضوع نیز برای بیماران بسیار استرس‌زا است. یک تیم تحقیقات ژاپنی به رهبری ایجیرو میاکو از موسسه ملی علوم و فناوری پیشرفته، راهبرد جایگزینی برای این کار ارائه کرده است. در این راهبرد دستگاه کاشته شده توسط تابش لیزر از روی پوست بدن شارژ می‌شود.

بسیاری از ادواتی که در بدن کاشته می‌شوند برای کار کردن نیاز به جریان الکتریکی
دارند. تعویض باتری این ادوات نیازمند جراحی مجدد است که این موضوع نیز برای
بیماران بسیار استرس‌زا است. یک تیم تحقیقات ژاپنی به رهبری ایجیرو میاکو از موسسه
ملی علوم و فناوری پیشرفته، راهبرد جایگزینی برای این کار ارائه کرده است. در این
راهبرد دستگاه کاشته شده توسط تابش لیزر از روی پوست بدن شارژ می‌شود.

ادوات زیست الکترونیکی به بیماران زیادی کمک می‌کنند تا طول عمر بیشتری داشته و از
کیفیت زندگی بهتری برخوردار باشند. دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب تنها دستگاهی نیست
که امروزه درون بدن بیماران کاشته می‌شود، دستگاه‌های مشابهی نیز وجود دارد که به
بیماران کمک می‌کند تا دردهایشان تسکین یابد. برخی از این دستگاه‌ها مجهز به تحریک
کننده عصبی هستند که با ایجاد پالس الکتریکی به نخاع موجب بلوک شدن سیگنال‌های
دردزا شده و مانع رسیدن آنها به مغز می‌شوند. مثال دیگر در این مورد مربوط به پمپ
دارو می‌شود که با تزریق دارو به نخاع موجب کاهش درد می‌گردد، همچنین ادوات تزریق
انسولین از دیگر مثال‌های این حوزه است.

این نوع دستگاه‌ها معمولا با استفاده از باتری‌های لیتیمی کار می‌کنند که ۱۰ سال
عمر مفید دارند. بنابراین بعد از ۱۰ سال باید با یک عمل جراحی آن را تعویض نمود. با
این تفاصیل، استفاده از یک باتری قابل شارژ بسیار مطلوب‌تر است. برای این منظور
گزینه‌های مختلفی ارائه شده است که از آن جمله می‌توان به باتری‌های سلول الکتریکی
که با گلوکز موجود در بدن شارژ می‌شود یا دینام شارژ شونده با حرکت بدن، اشاره کرد.
مشکل این باتری‌ها در این است که کنترل میزان جریان تولید شده در آنها قابل کنترل
نیست. روش دیگر استفاده از مولدهای تولید جریان الکترومغناطیسی است، اما این
سیستم‌ها نیز به‌دلیل تاثیرپذیری از ادوات دیگر که در مجاورت بدن قرار دارد دچار
مشکل می‌شوند.

این تیم تحقیقاتی جایگزین مناسبی برای این کار ارائه کرده است، دستگاهی که توسط
لیزر موجود در خارج از بدن تولید جریان می‌کند. در قلب این سیستم نانولوله‌های
کربنی در میان ماتریکس سیلیکونی قرار دارد. آنها نور لیزر را جذب کرده و و با
کارایی بالایی آن را تبدیل به گرما می‌کنند. این گرما با کمک دستگاه کوچک دیگری
تبدیل به جریان الکتریسیته می‌شود. محققان در تلاش هستند تا بهره تبدیل انرژی را در
این سیستم بالا ببرند و ایمنی آن را برای استفاده در بدن بهبود ببخشند.

نتایج این تحقیق در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده است.