خانه / اخبار علمی پزشکی / در آینده ، انرژی مورد نياز دستگاههای ريز الکترونيکی ، توسط ريزباتری هايی به اندازه نصف سلول انسان تامين خواهد شد

در آینده ، انرژی مورد نياز دستگاههای ريز الکترونيکی ، توسط ريزباتری هايی به اندازه نصف سلول انسان تامين خواهد شد

ويروس ها” منبع انرژي باتري هاي اينده خواهند بود .
دانشمندان مي گويند انرژي مورد نياز دستگاههاي ريز الکترونيکي آينده مي تواند توسط ريزباتري هايي به اندازه نصف سلول انسان تامين شود که از ويروس ساخته شده اند. اين باتري ها را مي توان در ظرف ريخت و يا لابلاي پارچه بافت.


به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز به نقل از  لايو ساينس، محققان موسسه فناوري ماساچوست MIT امريکا معتقدند که با تکيه بر پيشرفت جديد در زمينه فناوري ساخت باتري، مي توانند چنين پيل هايي را بسازند.
پروفسور آنجلا بلچر و همکارانش با ريختن مخلوطي از ويروس هاي بي ضرر و مهندسي ژنتيکي شده ويروس M13 و فلز کبالت روي ورقه هاي استامپ شده سيليکون ريال يک باتري قابل انعطاف و ميکروسکوپي درست کردند که مي توان با هزينه اندک آن را به توليد انبوه رساند.

در تئوري، اين پيل مي تواند عملا همه سطوح ، از رايانه هاي بزرگ گرفته تا ردياب هاي ريز کارگذاشته شدن در بدن براي يافتن آثار سرطان يا بيماريهاي قلبي، را به يک وسيله ذخيره انرژي تبديل کند.
اين استاد دانشگاه مي گويد “استفاده از روش استامپ براي توليد باتري ، روش متفاوتي است. ما مي توانيم باتري هايي بسيار ريز بسازيم که ما را قادر خواهند ساخت يک منبع انرژي را روي همه انواع حسگر هاي ريز قرار دهيم.
اين محققان در سال 2006 نخستين باتري که انرژي آن توسط ويروس تامين مي شد، به وجود آوردند.
از آن زمان به بعد آنها سعي کرده اند باتري ويروسي خود را بهبود بخشند و در ضمن کوشش کرده اند وسايل ديگري براي ذخيره انرژي اختراع کنند که بتوان آنها را داخل پارچه بافت و يا داخل ظروف مختلف ريخت.
تازه ترين دستاورد آنها که در نشريه فرهنگستان ملي علوم جرييات آن درج شده، شامل استامپ کردن يک ماده پايه _ در اين مورد سيليکون- است به نحوي که ويروس هاي با بار منفي M13 و کبالت با بار مثبت بتوانند بر اساس بار مربوطه و الگوي استامپ، جاي صحيح خود را بيابند.
استامپ کردن مواد پايه ، که بصورت نظري مي تواند تقريبا روي هر سطحي باشد، به اين معناست که مي توان باتري ها يي بسيار ارزانتر و کارا تر ساخت. زماني که سيليکون ماده پايه باشد، باتري هايي قابل انعطاف و خميده را نيز مي توان ساخت.
به گفته رهبر اين پروژه، اگر به ازاي هر گرم مقايسه کنيم، باتري هاي ويروسي تقريبا دو برابر بارتي هاي شيميايي قدرت خواهند داشت هرچند که با توجه به کوچکي فوق العاده سلولهاي باتري (حدود چهار ميکرومتر قطر) ، اندازه گيري دقيق بسيار دشوار است.
تشکيل شدن يک باتري M13 تقريبا يک ساعت بطول مي انجامد.
يک سلول کوچک قادر نيست مقدار زيادي انرژي را در خود نگاه دارد اما زماني که تعداد آنها بسيار مي شود، آنها ميتوانند انرژي وسايلي در ابعاد بزرگ و واقعي را تامين کنند.
9 ماه قبل اين دانشمند موفق شد يک باتري بر اساس M13 به کوچکي يک دگمه بسازد و آن را روي نشانگر ليزري خود قرار دهد. بعد از چندين بار شارژ مجدد، او هنوز از باتري ويروسي خود استفاده مي کند.
باتري هاي ويروسي نيز مانند نشانگر هاي ليزري قابل شارژ بوده و در مقايسه با باتري هاي سنتي سازگاري بيشتري با محيط زيست خواهند داشت.
باتري هاي ويروسي در دماي اتاق ساخته مي شوند، پ هاش(pH) تقريبا خنثي اي دارند و در آنها از فلزات بالقوه دردسر افريني مانند ليتيوم يا کبالت به مقدار کمتري استفاده مي شود.
از آنجا که اين باتري ها بسيار کوچک هستند، در ابتدا از آنها براي تامين انرژي دستگاههاي کوچک استفاده مي شود مثلا براي “آزمايشگاه روي يک تراشه” و دستگاههاي قابل کارگذاري در بدن که وضعيت سلامتي بيمار را کنترل مي کنند.
کيمبرلي کلي، سرطان شناس از دانشگاه ويرجينيا مي گويد اين روش امکانات بالقوه بسيار زيادي براي کنترل بيماري هايي مانند بيماري هاي قلبي عروقي و سرطان در اختيار مي گذارد.
پس از شيمي درماني و يا جراحي سرطان ، بيماران بايد به دليل احتمال عود بيماري تحت نظر باشند.
بطور نظري ؛ اگر دستگاه کوچکي که انرژي آن توسط M13 تامين مي شود؛ زير پوست بيمار کار گذاشته شود، مي تواند پروتيين هايي را که توسط سلول هاي سرطاني جديد توليد مي شود، رديابي کند.
در واکنش نسبت به اين پروتيين ها، اين دستگاه کوچک مي تواند روشن شود (يعني مثلا با تحريک يک LED قابل رويت، به معناي واقعي کلمه “روشن” شود) و به اين ترتيب هم بيمار و هم پزشک را آگاه سازد.
به گفته محققان، “بلچر” به کاربرد اين فناوري در دستگاههاي نوري بسيار نزديک شده است و ممکن است تا دو تا حد اکثر پنج سال ديگر موفق به اين کار شود.
بلچر اميدوار است که در نهايت باتري هاي بر پايه ويروس را بزرگ کند تا مورد استفاده دستگاههاي بزرگتري مانند رايانه و يا حتي خودرو قرار گيرد. به اين ترتيب خودرو به باتري جداگانه نياز نخواهد داشت و باتري روي سطح خود خودرو کار گذاشته خواهد شد.
به گفته اين دانشمند ” با اين فناوري، توليد باتري بخشي از فرآيند ساخت دستگاه خواهد بود به اين ترتيب که ما سطح و يون ها را فراهم مي کنيم و باتري خود به خود ساخته مي 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 …