ایمپلنتهای الکترونیکی در حال حاضر بخش بزرگی از پزشکی مدرن هستند و از تنظیمکننده ضربان قلب گرفته تا پمپهای مخصوص ترشح انسولین را شامل میشوند. با پیشرفت علم و تکنولوژی، ایمپلنتهای الکترونیکی هم هر روز پیشرفتهتر و فراگیرتر میشوند. اما هنوز هم یکی از بزرگترین چالشهای پیش رو در استفاده از این ابزارها، تأمین انرژی مورد نیاز آنها است؟ در حال حاضر، از باتری برای این منظور استفاده میشود، اما تعویض باتری به هیچ وجه کار سادهای و حتی برخی اوقات نیاز به انجام عمل جراحی دارد.
محققان با علم به این موضوع در حال آمادهسازی روش جدیدی برای شارژ ایمپلنتهای بیوالکتریک هستند. آنها در این روش قصد دارند از یک ماده هیدروژل نرم و سازگار با بدن استفاده کنند که قادر به جذب امواج صوتی از بیرون باشد. با اینکه این فناوری هنوز مراحل اولیه توسعه خود را سپری میکند، اما آزمایشگاههایی که تاکنون انجام شده بسیار امیدبخش بودهاند. محققان در این آزمایشها نشان دادهاند که میتوان از طیف وسیعی از دستگاههای مافوق صوت برای شارژ سریع یک ابزار الکترونیکی که در چند سانتیمتری گوشت گاو تعبیه شده، استفاده کرد.
یکی از محققان این پروژه میگوید:
ما نشان دادهایم که MXene به عنوان کلاس جدیدی از مواد دو بعدی، میتواند انرژی را از طریق امواج فراصوت جذب کند. ما این ماده را با یک مولد انرژی کوچک همراه کردهایم، که به ما این امکان را میدهد تا از طریق امواج فراصوت این مولد را از راه دور شارژ کنیم. بنابراین، MXene انرژی فراصوت را از راه دور و بدون تماس فیزیکی دریافت کرده و مولد داخلی خود را شارژ میکند.
هیدروژلها از اتصال مولکولهای پلیمر بلند تشکیل شده و یک شبکه سه بعدی ایجاد میکنند که قادر به نگه داشتن مقدار زیادی آب است. این ویژگی باعث میشود مواد هیدروژل انعطافپذیر و قابل کشش بوده و در عین حال با بدن نیز ساگاز باشند (به این معنی که برای بافتهای زنده مضر یا سمی نیستند). همچنین هیدروژلها یک هادی الکتریکی خوب نیز هستند. دانشمندان با در نظر گرفتن این ویژگیها، به این نتیجه رسیدهاند که هیدروژلها میتوانند برای کاربردهای بیوالکتریک مانند شارژ ایمپلنتهای الکترونیکی بسیار مفید باشند.
هنوز خیلی زود است که بخواهیم به طور قطعی در مورد زمان ارائه این فناوری جدید و راه یافتن آن به دستگاههای ایمپلنت الکترونیکی مانند ضربانسازها یا دستگاههای عصبی تحریک کننده، اظهار نظر کرد. اما محققان به این طرح بسیار امیدوارند و میگویند به زودی بیماران از درد و رنج ناشی از جراحیهای دردناک برای جایگزینی باتری خلاص خواهند شد.
