Una batteria bio-compatibile

Molti dispositivi bio-medicali utilizzano, per il loro funzionamento, batterie in diverso formato capaci di durare per tempi più o meno lunghi. La durata però, è solo uno dei limiti imposti alla realizzazione di questi dispositivi, perché anche la biocompatibilità delle batterie con i tessuti e gli organi del corpo umano, rappresenta un ostacolo al loro sviluppo.

Ed è proprio in questa direzione, che la ricerca condotta dagli scienziati dell’Università della California, la Los Angeles UCLA e dall’Università del Connecticut, sta procedendo. La creazione di un dispositivo totalmente bio-compatibile in cui la batteria sfrutta le proprietà incredibili del grafene, lo strepitoso materiale da poco scoperto.
Questa nuova batteria, avrebbe uno spessore infinitesimale dovuto alla estrema sottigliezza del grafene e sarebbe in grado di mantenere la carica praticamente in eterno, evitando il continuo ricorso ad interventi interni o esterni per la sua sostituzione.

 

Batteria bio

La biocompatibilità della batteria deriva dal fatto che essa, non utilizza più sostanze nocive o estranee al corpo umano, ma è in grado di produrre energia direttamente dalle sostanze presenti al suo interno. Si tratta di un super-condensatore composto da un elemento chiamato “raccoglitore”, formato con strati di grafene e proteine umane modificate.
Grafene e proteine modificate sono in grado di comportarsi come gli elettrodi di una pila, accumulando l’energia proveniente dal corpo umano ed esattamente dal movimento e dal calore in esso presente. In questo modo estraggono cariche elettriche dagli ioni disciolti nei liquidi corporei, come sangue e urine.

batteria bio2

La scelta di utilizzare il grafene in queste nuove super batterie, deriva dal fatto che questo materiale, ha uno spessore estremamente ridotto, solamente un atomo, per cui è possibile creare dispositivi da impiantare nel paziente incredibilmente sottili, flessibili e adattabili.
Questo tipo di super-condensatore ha il vantaggio di poter essere caricato e scaricato elettricamente in maniera molto rapida, ed offrire una densità e quindi una potenza, di gran lunga maggiore di quella ottenuta con i materiali precedentemente utilizzati nelle batterie.
I vantaggi e le strade aperte da questa nuova soluzione sono molteplici: innanzitutto l’estrema compatibilità delle batterie con i tessuti del corpo umano, capaci di evitare il rigetto nei pazienti. Inoltre, la possibilità di avere cicli di ricarica infiniti, eliminanando il problema della sostituzione delle batterie, soprattutto in quei dispositivi di sopravvivenza come lo sono i pacemaker cardiaci.

 

Immagini da educazionetecnica.dantect.it www.macitynet.it

 

 

Terzo anno scolastico

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L' autore

I contenuti sono a cura di Davide Emanuele Betto, architetto e docente di tecnologia presso la S. S. I “Dante Alighieri” di Catania. Il professor Betto è formatore ed esaminatore EIPASS, e webmaster del sito didattico di Tecnologia educazionetecnica.dantect.it. Ha collaborato alla stesura delle ultime edizioni dei libri di tecnologia.
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