در آینده ، انرژی مورد نیاز دستگاههای ریز الکترونیکی ، توسط ریزباتری هایی به اندازه نصف سلول انسان تامین خواهد شد

ویروس ها” منبع انرژی باتری های اینده خواهند بود .
دانشمندان می گویند انرژی مورد نیاز دستگاههای ریز الکترونیکی آینده می تواند توسط ریزباتری هایی به اندازه نصف سلول انسان تامین شود که از ویروس ساخته شده اند. این باتری ها را می توان در ظرف ریخت و یا لابلای پارچه بافت.


به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز به نقل از  لایو ساینس، محققان موسسه فناوری ماساچوست MIT امریکا معتقدند که با تکیه بر پیشرفت جدید در زمینه فناوری ساخت باتری، می توانند چنین پیل هایی را بسازند.
پروفسور آنجلا بلچر و همکارانش با ریختن مخلوطی از ویروس های بی ضرر و مهندسی ژنتیکی شده ویروس M13 و فلز کبالت روی ورقه های استامپ شده سیلیکون ریال یک باتری قابل انعطاف و میکروسکوپی درست کردند که می توان با هزینه اندک آن را به تولید انبوه رساند.

در تئوری، این پیل می تواند عملا همه سطوح ، از رایانه های بزرگ گرفته تا ردیاب های ریز کارگذاشته شدن در بدن برای یافتن آثار سرطان یا بیماریهای قلبی، را به یک وسیله ذخیره انرژی تبدیل کند.
این استاد دانشگاه می گوید “استفاده از روش استامپ برای تولید باتری ، روش متفاوتی است. ما می توانیم باتری هایی بسیار ریز بسازیم که ما را قادر خواهند ساخت یک منبع انرژی را روی همه انواع حسگر های ریز قرار دهیم.
این محققان در سال ۲۰۰۶ نخستین باتری که انرژی آن توسط ویروس تامین می شد، به وجود آوردند.
از آن زمان به بعد آنها سعی کرده اند باتری ویروسی خود را بهبود بخشند و در ضمن کوشش کرده اند وسایل دیگری برای ذخیره انرژی اختراع کنند که بتوان آنها را داخل پارچه بافت و یا داخل ظروف مختلف ریخت.
تازه ترین دستاورد آنها که در نشریه فرهنگستان ملی علوم جرییات آن درج شده، شامل استامپ کردن یک ماده پایه _ در این مورد سیلیکون- است به نحوی که ویروس های با بار منفی M13 و کبالت با بار مثبت بتوانند بر اساس بار مربوطه و الگوی استامپ، جای صحیح خود را بیابند.
استامپ کردن مواد پایه ، که بصورت نظری می تواند تقریبا روی هر سطحی باشد، به این معناست که می توان باتری ها یی بسیار ارزانتر و کارا تر ساخت. زمانی که سیلیکون ماده پایه باشد، باتری هایی قابل انعطاف و خمیده را نیز می توان ساخت.
به گفته رهبر این پروژه، اگر به ازای هر گرم مقایسه کنیم، باتری های ویروسی تقریبا دو برابر بارتی های شیمیایی قدرت خواهند داشت هرچند که با توجه به کوچکی فوق العاده سلولهای باتری (حدود چهار میکرومتر قطر) ، اندازه گیری دقیق بسیار دشوار است.
تشکیل شدن یک باتری M13 تقریبا یک ساعت بطول می انجامد.
یک سلول کوچک قادر نیست مقدار زیادی انرژی را در خود نگاه دارد اما زمانی که تعداد آنها بسیار می شود، آنها میتوانند انرژی وسایلی در ابعاد بزرگ و واقعی را تامین کنند.
۹ ماه قبل این دانشمند موفق شد یک باتری بر اساس M13 به کوچکی یک دگمه بسازد و آن را روی نشانگر لیزری خود قرار دهد. بعد از چندین بار شارژ مجدد، او هنوز از باتری ویروسی خود استفاده می کند.
باتری های ویروسی نیز مانند نشانگر های لیزری قابل شارژ بوده و در مقایسه با باتری های سنتی سازگاری بیشتری با محیط زیست خواهند داشت.
باتری های ویروسی در دمای اتاق ساخته می شوند، پ هاش(pH) تقریبا خنثی ای دارند و در آنها از فلزات بالقوه دردسر افرینی مانند لیتیوم یا کبالت به مقدار کمتری استفاده می شود.
از آنجا که این باتری ها بسیار کوچک هستند، در ابتدا از آنها برای تامین انرژی دستگاههای کوچک استفاده می شود مثلا برای “آزمایشگاه روی یک تراشه” و دستگاههای قابل کارگذاری در بدن که وضعیت سلامتی بیمار را کنترل می کنند.
کیمبرلی کلی، سرطان شناس از دانشگاه ویرجینیا می گوید این روش امکانات بالقوه بسیار زیادی برای کنترل بیماری هایی مانند بیماری های قلبی عروقی و سرطان در اختیار می گذارد.
پس از شیمی درمانی و یا جراحی سرطان ، بیماران باید به دلیل احتمال عود بیماری تحت نظر باشند.
بطور نظری ؛ اگر دستگاه کوچکی که انرژی آن توسط M13 تامین می شود؛ زیر پوست بیمار کار گذاشته شود، می تواند پروتیین هایی را که توسط سلول های سرطانی جدید تولید می شود، ردیابی کند.
در واکنش نسبت به این پروتیین ها، این دستگاه کوچک می تواند روشن شود (یعنی مثلا با تحریک یک LED قابل رویت، به معنای واقعی کلمه “روشن” شود) و به این ترتیب هم بیمار و هم پزشک را آگاه سازد.
به گفته محققان، “بلچر” به کاربرد این فناوری در دستگاههای نوری بسیار نزدیک شده است و ممکن است تا دو تا حد اکثر پنج سال دیگر موفق به این کار شود.
بلچر امیدوار است که در نهایت باتری های بر پایه ویروس را بزرگ کند تا مورد استفاده دستگاههای بزرگتری مانند رایانه و یا حتی خودرو قرار گیرد. به این ترتیب خودرو به باتری جداگانه نیاز نخواهد داشت و باتری روی سطح خود خودرو کار گذاشته خواهد شد.
به گفته این دانشمند ” با این فناوری، تولید باتری بخشی از فرآیند ساخت دستگاه خواهد بود به این ترتیب که ما سطح و یون ها را فراهم می کنیم و باتری خود به خود ساخته می شود.”

همچنین بررسی کنید

ابدع هِدستی که افسردگی را درمان می‌کند

هدستی ابداع شده که با استفاده از الکتریسیته افسردگی را درمان می کند. این هدست …

آلودگی هوا ، افزایش خطر افسردگی و اختلال دوقطبی

نتایج یک مطالعه جدید نشان می دهد رابطه قابل توجهی بین قرارگیری در معرض آلودگی …