Oxford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ilaç dağıtım teknolojileri gibi vücuda yerleştirilebilir küçük cihazlara güç verebilecek küçük bir pil geliştirdiler. Yeni pil, elektrikli yılan balıklarının elektrik üretmek için kullandığı iyonik gradyanlardan ilham alıyor. Birbirine yakın yerleştirilen küçük iletken hidrojel damlacıklarını içeriyor. Her damlacığın farklı bir iyonik konsantrasyonu var; bu, iyonların yüksek konsantrasyonlu damlacıklardan düşük konsantrasyonlu damlacıklara doğru akacağı anlamına geliyor. Araştırmacılar elektrotları bu damlacık zincirine bağladıklarında, bu iyon gradyanının ürettiği enerjiyi elektrik biçiminde kullanabiliyorlar. Araştırmacılar bu nanodamlacıkların geniş dizilerini basabiliyor ve bu sayede teknolojiyi farklı alan kısıtlamaları ve güç ihtiyaçları olan çeşitli implante edilebilir cihazlara uyacak şekilde özelleştirebiliyorlar.
Küçük tıbbi implantlar, ilaç dağıtımından sinirsel uyarıma kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanım alanı bulabilir. Ancak bu tür cihazların yaratılmasının doğasında olan, güvenli ve etkili güç kaynakları yaratma konusunda sürekli bir zorluk vardır. Geleneksel piller genellikle küçük biyoelektronik cihazlarda kullanılamayacak kadar hacimlidir ve ayrıca sızıntı yapmaları veya vücutta hasar görmeleri durumunda güvenlik endişeleri doğurur.
Bu sorunu çözmek için bu araştırmacılar, elektrik üretirken iyon gradyanlarını kullanan elektrikli yılan balığından ilham aldılar. Oxford ekibi, benzer bir iyon gradyanı oluşturmak için her damlada farklı iyon konsantrasyonuna sahip bir hidrojel damlacıkları zinciri kullandı. İyonlar damlaların üzerinden akarken enerji üretiyorlar ve zincirin her iki ucuna elektrotların takılması, bunu elektrik akımı şeklinde kullanmak için yeterli oluyor.
Araştırmaya katılan Yujia Zhang, “Minyatürleştirilmiş yumuşak güç kaynağı, biyo-entegre cihazlarda bir atılımı temsil ediyor. İyon gradyanlarından yararlanarak, hücreleri ve dokuları mikro ölçekte düzenlemek için minyatür, biyouyumlu bir sistem geliştirdik; bu, biyoloji ve tıpta geniş bir potansiyel uygulama yelpazesinin önünü açıyor.” dedi.
Sistemin en güçlü yönlerinden biri, araştırmacıların farklı cihazlara güç sağlamak için farklı diziler ve damlacık düzenlemeleri yazdırabilmesini sağlayan modüler yapısıdır. Örneğin, araştırmacılar beş damlacıktan oluşan 20 seti seri olarak birleştirerek 2 Volt gerektiren bir LED ışığı çalıştırabilirler.
Küçük tıbbi implantlar, ilaç dağıtımından sinirsel uyarıma kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanım alanı bulabilir. Ancak bu tür cihazların yaratılmasının doğasında olan, güvenli ve etkili güç kaynakları yaratma konusunda sürekli bir zorluk vardır. Geleneksel piller genellikle küçük biyoelektronik cihazlarda kullanılamayacak kadar hacimlidir ve ayrıca sızıntı yapmaları veya vücutta hasar görmeleri durumunda güvenlik endişeleri doğurur.
Bu sorunu çözmek için bu araştırmacılar, elektrik üretirken iyon gradyanlarını kullanan elektrikli yılan balığından ilham aldılar. Oxford ekibi, benzer bir iyon gradyanı oluşturmak için her damlada farklı iyon konsantrasyonuna sahip bir hidrojel damlacıkları zinciri kullandı. İyonlar damlaların üzerinden akarken enerji üretiyorlar ve zincirin her iki ucuna elektrotların takılması, bunu elektrik akımı şeklinde kullanmak için yeterli oluyor.
Araştırmaya katılan Yujia Zhang, “Minyatürleştirilmiş yumuşak güç kaynağı, biyo-entegre cihazlarda bir atılımı temsil ediyor. İyon gradyanlarından yararlanarak, hücreleri ve dokuları mikro ölçekte düzenlemek için minyatür, biyouyumlu bir sistem geliştirdik; bu, biyoloji ve tıpta geniş bir potansiyel uygulama yelpazesinin önünü açıyor.” dedi.
Sistemin en güçlü yönlerinden biri, araştırmacıların farklı cihazlara güç sağlamak için farklı diziler ve damlacık düzenlemeleri yazdırabilmesini sağlayan modüler yapısıdır. Örneğin, araştırmacılar beş damlacıktan oluşan 20 seti seri olarak birleştirerek 2 Volt gerektiren bir LED ışığı çalıştırabilirler.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
