شارژ ایمپلنت های پزشکی با ضایعات هسته ای!

شارژ ایمپلنت های پزشکی با ضایعات هسته ای!

دو شرکت ˮآرکنلایتˮ(Arkenlight) و ˮآکسوروسˮ(Axorus) با یکدیگر به همکاری پرداخته اند تا نخستین نمونه اولیه از نورون های مصنوعی که از باتری ˮبتاولتائیک الماسˮ استفاده می نماید را تولید کنند. هدف آنها توسعه ایمپلنت های پزشکی است که برای چندین دهه بدون احتیاج به شارژ مجدد کار خواهند کرد.


به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا و به نقل از نیواطلس، باتری های هسته ای یا بتاولتائیک که از ضایعات هسته ای ساخته می شوند برای دهه ها بدون احتیاج به شارژ کار می کنند.
شرکت "آرکنلایت" توسط محققان دانشگاه بریستول تاسیس شد. آنها ابزاری برای برداشت مقادیری از پسماند رادیواکتیو بخصوص 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 آنها را به برق قابل استفاده تبدیل می کنند.
این باتری های بتاولتائیک برای مدت زمان بسیار طولانی انرژی تولید می کنند. بعضی از آنها را میتوان به شکلی طراحی کرد که برای چندین دهه و برخی دیگر برای هزاران سال، بسته به نیمه عمر ایزوتوپ خاصی که مورد مصرف آنها است، انرژی تولید کنند و باآنکه این باتری ها از ضایعات هسته ای رادیواکتیو ساخته شده اند، شرکت "آرکنلایت" می گوید که این باتری ها جهت استفاده ی نزدیک یا حتی در داخل بدن انسان بسیار ایمن هستند چونکه این نوع از پرتوهای بتا به داخل بافت نفوذ نمی کنند و سختی بسیار بالای ساختار الماس، شکستن آنرا حدودا غیر ممکن می کند.
با این وجود باید اشاره کرد که ما در اینجا در مورد مقادیر اندکی از انرژی صحبت می نماییم و سایر شرکت هایی که قول انرژی رسانی به دستگاههای مصرفی و خودرو های برقی را با باتری های الماس هسته ای می دهند، هنوز نشان نداده اند که چگونه این کار را بدون افزایش سایز باتری ها و سنگین تر کردن آنها انجام می دهند.
اخیرا شرکت "آرکنلایت" با شرکت فرانسوی "آکسوروس" به همکاری پرداخته است تا امکان استفاده از میکروباتری های بتاولتائیک برای تأمین انرژی نورون های مصنوعی که درحال توسعه آنها است را بررسی کند.
این نورون های مصنوعی به شکلی طراحی شده اند که در سیستم عصبی بیمار قرار بگیرند و عملکردهای مختلفی همچون برقراری ارتباط با نورون های بیولوژیکی دیگر و دریافت و ارسال سیگنال در صورت ضرورت را به انجام برسانند. در وب سایت 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 نماید. این شرکت هم اکنون درحال توسعه یک شبکیه مصنوعی است که می تواند نور را دریافت کند و سیگنال های الکتریکی را از راه عصب بینایی به مغز ارسال نماید. این شبکیه برای بیمارانی که گرفتار بیماری تباهی لکه زرد در رابطه 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 خویش را از نور محیط به دست می آورند اما شرکت "آکسوروس" به دنبال چاره ای برای تأمین 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 باتری بتاولتائیک کوچک و ایمن که برای چندین دهه دوام می آورد می تواند برای این دستگاه ها عالی باشد، ازاین رو 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 پایین باتری بتا را در خود جای داده است. باآنکه کمی بزرگ بنظر می رسد اما "آرکنلایت" می خواهد 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 وجود، 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 عرضه می دهند، امکان دارد طیف وسیعی از کاربردها برای باتری ها پیدا شود.




منبع:

1401/03/09
14:15:06
0.0 / 5
168
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۵
بیست و یکم