جستجوي پيشرفتهبرو جستجو
ارتباط با ماآرشيوشناسنامه صفحه اصلي
تاریخ 1393/02/28 - روزنامه سراسري صبح ايران(يكشنبه) نسخه شماره 4710

 خبرها از عالم علم 

 خلاصي از باتري ادوات کاشتني بدن با نانوژنراتوري جديد

محققان با استفاده از نانو روبان‌هاي زيرکونات تيتانات (PZT) نانوژنراتوري ساختند که قادر به تامين انرژي مورد نياز اندام‌هاي مصنوعي کاشته شده در بدن است.

به گزارش ايسنا، پژوهشگران دانشگاه ايلينويز، موفق به ساخت نانوژنراتوري شدند که از تپش قلب، جريان الکتريکي توليد مي‌کند. اين دستگاه کوچک مي‌تواند حرکت اندام‌هايي نظير ريه را نيز به الکتريسيته تبديل کند. در اين نانوژنراتور از نانو روبان‌هاي پيزوالکتريک استفاده شده‌ است. اين دستگاه مي‌تواند انرژي اندام‌هاي مصنوعي کاشته شده در بدن را تامين کند.

ادوات کاشته شده در بدن نظير قلب مصنوعي نيازمند باتري‌هاي بسيار کوچک و کارايي هستند تا بتوانند به مدت طولاني در بدن دوام داشته باشند. طي چند سال گذشته ابعاد اين باتري‌ها به شدت کوچک شده و کارايي آنها افزايش يافته است. با اين حال بيماران بايد بعد از چند سال دوباره جراحي شوند تا باتري جديد جايگزين باتري قديمي شود.

جان روگر و همکارانش موفق شدند با استفاده از نانو روبان‌هاي زيرکونات تيتانات (PZT) نانوژنراتور جديدي بسازند. PZT يک ماده پيزوالکتريک بوده که داراي ثابت دي‌الکتريک بالايي است. اين ماده براي تبديل انرژي مکانيکي به الکتريکي بسيار ايده‌آل بوده و يکي از ويژگي‌هاي مثبت آن، انعطاف‌پذيري و مقاومت بالاي ساختاري آن است.

ضربات قلب، حرکت ريه و پرده ديافراگم موجب حرکت اين ماده شده که در نهايت، اين حرکت به انرژي الکتريکي تبديل مي‌شود. نکته جالب توجه در اين نانوژنراتور آن است که مقدار انرژي توليد شده توسط آن بيشتر از انرژي مورد نياز اندام‌هاي کاشته شده در بدن است. يکي از پتانسيل‌هاي استفاده از اين نانوژنراتور آن است که مي‌توان از آن براي تامين انرژي دستگاه کنترل‌کننده وضعيت سلامت استفاده کرد.

محققان ايلينويز تاييد کردند که اين دستگاه با بسياري از اندام‌هاي بدن قابل انطباق است و اين موضوع را روي مدل‌هاي حيواني در آزمايشگاه کنترل کرده‌اند. براي مثال اين نانوژنراتور روي قلب، ريه و ديافراگم خوک و گاو تست شده‌ است. براي ساخت اين دستگاه محققان از لايه 500 نانومتري PZT استفاده کردند که ميان دو الکترود به‌ صورت ساندويچي قرار گرفته است. يکي از الکترودهاي آن از جنس پلاتين و تيتانيوم و ديگري از جنس طلا و کروم است. 12 عدد از اين ساختارها به‌ صورت موازي هم قرار داده شده تا بتواند انرژي مورد نظر را ايجاد کند.

ايمپلنتي که با دماي بدن تغيير شکل مي دهد

به گزارش ايرنا و به نقل از ساينس، اين ترانزيستور قابل انعطاف در حالت عادي کاملا سخت و شکننده است ولي زماني که تحت تاثير دماي بدن قرار مي گيرد، نرم مي شود و به شکل دخواه تبديل مي شود.

يکي ديگر از مزيت هاي اين ايمپلنت، قابليت اتصال به اعصاب و رگ هاي خوني است. مهمترين چالش در ساخت ايمپلنت هاي پزشکي، ناسازگاري آن با بافت هاي بدن و بروز عفونت پس از مدت کوتاهي است. ايمپلنت منعطف جديد با بيولو‍ژيک بدن انسان کاملا سازگار است و هيچ عارضه جانبي در برندارد.

پليمر استفاده شده در اين ايمپلنت داراي حافظه است و شکل خود را به خاطر مي سپارد. محققان در تلاشند که تمام ايمپلنت هاي پزشکي را با استفاده از اين مواد توليد کنند.

مهمترين کاربرد اين ايمپلنت علاوه بر پزشکي در صنعت الکترونيک و کامپيوتر است.

نتايج کامل اين تحقيقات در شماره اخير نشريه Advanced Materials shortly منتشر شده است.


نسخه چاپي ارسال به دوستان
 
سياسي
خبر دانشگاه
دانش و پژوهش
اقتصاد و بازار
مرز پر گهر
در قلمرو ورزش
آگهي