شارژ ایمپلنت های پزشکی با ضایعات هسته ای!

به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، باطری های هسته ای یا بتاولتائیک که از ضایعات هسته ای ساخته میشوند برای دهه ها بدون نیاز به شارژ کار می کنند.

شرکت" آرکنلایت" توسط محققان دانشگاه بریستول تأسیس شد. آنها ابزاری برای برداشت مقادیری از پسماند رادیواکتیو به ویژه کربن ۱۴ و تریتیوم از نیروگاه های هسته ای از قطعات راکتوری که در معرض تشعشعات میله های سوخت قرار داشتند ایجاد کردند و این پسماندها را به الماس هایی تبدیل کردند که قادر به جمع آوری الکترون های پر انرژی یا ذرات بتا بودند که در نهایت آن ها را به برق قابل استفاده تبدیل می کنند.

این باطری های بتاولتائیک برای مدت زمان بسیار طولانی انرژی تولید می کنند. بعضی از آنها را میتوان به گونه ای طراحی کرد که برای چندین دهه و بعضی دیگر برای هزاران سال، بسته به نیمه عمر ایزوتوپ خاصی که مورد مصرف آنها است، انرژی تولید کنند و اگرچه این باتری ها از ضایعات هسته ای رادیواکتیو ساخته شده اند، شرکت" آرکنلایت" می گوید که این باطری ها برای استفاده ی نزدیک یا حتی در داخل بدن انسان بسیار ایمن هستند زیرا این نوع از پرتوهای بتا به داخل بافت نفوذ نمی کنند و سختی بسیار بالای ساختار الماس، شکستن آنرا تقریباً غیرممکن می کند.

با این حال باید اذعان کرد که ما در اینجا در خصوص مقادیر اندکی از انرژی صحبت می کنیم و سایر شرکت هایی که قول انرژی رسانی به دستگاه های مصرفی و خودروهای برقی را با باتری های الماس هسته ای میدهند ، هنوز نشان نداده اند که چگونه این کار را بدون افزایش سایز باتری ها و سنگین تر کردن آنها انجام می دهند.

به تازگی شرکت" آرکنلایت" با شرکت فرانسوی" آکسوروس" به همکاری پرداخته است تا امکان استفاده از میکروباتری های بتاولتائیک برای تامین انرژی نورون های مصنوعی که در حال توسعه آنها است را بررسی کند.

این نورون های مصنوعی به گونه ای طراحی شده اند که در سیستم عصبی بیمار قرار بگیرند و عملکردهای مختلفی از جمله برقراری ارتباط با نورون های بیولوژیکی دیگر و دریافت و ارسال سیگنال در صورت لزوم را به انجام برسانند. در وبسایت این شرکت آمده:این یک مدار CMOS است که تا ۱۰۰۰ برابر کارآمدتر و تا ۱۰ برابر کوچک تر از یک نورون بیولوژیکی است. حساسیت بسیار بالا، آنرا تبدیل به گزینه ای ایده آل برای ایمپلنت های پزشکی می کند.

راه های مختلفی وجود دارد که" آکسوروس" امیدوار است بتواند با آنها از این نوع دستگاه ها استفاده کند. این شرکت در حال حاضر در حال توسعه یک شبکیه مصنوعی است که میتواند نور را دریافت کند و سیگنال های الکتریکی را از طریق عصب بینایی به مغز ارسال کند. این شبکیه برای بیمارانی که دچار بیماری تباهی لکه زرد مرتبط با افزایش سن هستند، طراحی شده است و هدف از ساخت آن بازگرداندن بخش مرکزی بینایی افراد البته در ابتدا فقط به صورت سیاه و سفید است.

این شبکیه های مصنوعی انرژی خود را از نور محیط به دست می آورند اما شرکت" آکسوروس" به دنبال راه حلی برای تامین انرژی آنها در شب است. این شرکت طیف وسیعی از کاربردهای دیگر را برای نورون های مصنوعی خود در مغز، سیستم غدد درون ریز، روده و مجاری ادراری در نظر دارد.

یک باطری بتاولتائیک کوچک و ایمن که برای چندین دهه دوام می آورد میتواند برای این دستگاه ها عالی باشد، بدین ترتیب این دو شرکت با یکدیگر به همکاری پرداخته اند.

در تصویر زیر، نقطه روشن در بالای تصویر خود نورون است و جعبه سیاه درشت در پائین باطری بتا را در خود جای داده است. هرچند کمی بزرگ به نظر میرسد اما" آرکنلایت" قصد دارد اندازه آنرا به یک مکعب چهار در چهار میلی متری برساند که ضخامتی کمتر از ۵۰ میکرون دارد.

" مورگان بوردمن"( Morgan Boardman)، مدیر عامل" آرکنلایت"، می گوید:ما هنوز چندین سال تا تولید یک محصول تجاری فاصله داریم.

با این حال، این شرکت امیدوار است که بتواند تا سال ۲۰۲۴ آنرا تجاری سازی کند، و اگر بتواند نشان دهد که این باتری ها در بدن انسان ایمن هستند و میزان مفیدی از انرژی را با اندازه ای کوچک ارائه میدهند ، امکان دارد طیف وسیعی از کاربردها برای باتری ها پیدا شود.