मानवी शरीरातील साखरेचा वापर वीज निर्मितीसाठी : एमआयटीचे तंत्रज्ञान

ग्लुकोज इंधन सेल एका मानवी केसांच्या 1/100 व्यासाचा असतो आणि मानवी शरीरात सूक्ष्म रोपणांना शक्ती देऊ शकतो.

MIT आणि टेक्निकल युनिव्हर्सिटी ऑफ म्युनिक येथील संशोधक या प्रश्नाचे उत्तर मिनी टेकच्या नवीन तुकड्याने देत आहेत – एक लहान, तरीही शक्तिशाली, power सेल.

एमआयटी न्यूजनुसार, हे नवीन आणि सुधारित ग्लुकोज इंधन सेल मानवी शरीरातील अन्नातून शोषलेले ग्लुकोज घेते आणि त्याचे विजेमध्ये रूपांतर करते. शरीरातील कृत्रिम रोपणांसाठी ही वीज उपयोगी ठरू शकते. या कृत्रिम पॉवर सेल 600 अंश सेल्सिअस – किंवा 1112 अंश फॅरेनहाइट – तापमान सहन करण्यास सक्षम आहेत. आणि फक्त 400 नॅनोमीटर जाडीच्या आहेत .

400 नॅनोमीटर हे एका मानवी केसाच्या व्यासाच्या 1/100 इतके असते.

हे उपकरण स्वतः सिरेमिकपासून बनविलेले आहे, ज्यामुळे ते इतक्या कमी आकारात बनवता येते आणि अति-उष्ण तापमानाचा सामना करू शकतो.

पातळ तंत्रज्ञानाच्या तुकड्याने, शरीरात सापडलेल्या ग्लुकोजचा वापर करताना ते इम्प्लांट्सभोवती गुंडाळले जाऊ शकते.

“शरीरात ग्लुकोज सर्वत्र असते आणि ही सहज उपलब्ध असलेली उर्जेची साठवण करून प्रत्यारोपण करण्यायोग्य उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी वापरण्याची कल्पना आहे. आमच्या कामात आम्ही नवीन ग्लुकोज इंधन सेल इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री दाखवतो,” फिलिप सिमन्स म्हणाले, ज्यांनी त्यांच्या डॉक्टरेट प्रबंधाचा भाग म्हणून डिझाइन विकसित केले.

जेनिफर एल.एम. रुप, सिमन्सचे थीसिस पर्यवेक्षक, म्हणाल्या की बॅटरी इम्प्लांटच्या व्हॉल्यूमच्या 90% भाग घेऊ शकते, परंतु हे तंत्रज्ञान “व्हॉल्यूमेट्रिक फूटप्रिंट” नसलेले उर्जा स्त्रोत असेल.

रूप गरोदर होत्या. या काळात शेवटी ग्लुकोज चाचणी घेतल्यानंतर त्याना प्रथम इंधन सेलची कल्पना सुचली.

“डॉक्टरांच्या कार्यालयात, मी खूप कंटाळलेले इलेक्ट्रोकेमिस्ट होते, आपण साखर आणि इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीमध्ये काय करू शकता याचा विचार करत होते . तेव्हा माझ्या लक्षात आले की, ग्लुकोजवर चालणारे सॉलिड स्टेट डिव्हाइस असणे चांगले. आणि फिलिप आणि मी कॉफीसाठी भेटलो आणि नॅपकिनवर पहिले डिझाईन रेखाटले ,” ती म्हणाली.

“मूलभूत” ग्लुकोज इंधन सेल वरचा एनोड, एक मध्यम इलेक्ट्रोलाइट आणि तळाशी कॅथोड बनलेला असतो. डिव्हाइसचे विद्यमान मॉडेल सुधारण्यासाठी MIT मधील टीमने विशेषतः मध्यम इलेक्ट्रोलाइट लेयरकडे पाहिले.

मधला थर सामान्यत: पॉलिमरचा बनलेला असतो जो उच्च तापमानात खराब होऊ शकतो ज्यामुळे त्यांना इम्प्लांटसाठी वापरणे कठीण होते ज्यांना अत्यंत गरम नसबंदी प्रक्रियेतून जावे लागते. पॉलिमर देखील लघु स्केलवर काम करणे कठीण आहे.

तेव्हाच संशोधकांनी त्यांचे लक्ष सिरेमिककडे तारेचे साहित्य म्हणून वळवायला सुरुवात केली.

“जेव्हा तुम्ही अशा ग्लुकोज इंधन सेलसाठी सिरॅमिक्सचा विचार करता, तेव्हा त्यांना दीर्घकालीन स्थिरता, लहान स्केलेबिलिटी आणि सिलिकॉन चिप एकत्रीकरणाचा फायदा होतो. ते कठोर आणि मजबूत आहेत,” रुप म्हणाले.

वापरलेल्या विशिष्ट सिरेमिक सामग्रीला सेरिया म्हणतात.

“कर्करोग संशोधन समुदायामध्ये सेरियाचा सक्रियपणे अभ्यास केला जातो. हे झिर्कोनियासारखेच आहे, जे दात रोपणांमध्ये वापरले जाते आणि ते जैव सुसंगत आणि सुरक्षित आहे,” सायमन्स म्हणाले.

नॉर्वेमधील ओस्लो विद्यापीठातील रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक ट्रल्स नॉर्बी म्हणतात, संशोधकांनी “प्रत्यारोपित सेन्सर आणि कदाचित इतर कार्यांसाठी सूक्ष्म उर्जा स्त्रोतांचा एक नवीन मार्ग उघडला आहे.” “वापरले जाणारे सिरॅमिक हे विषारी नसलेले, स्वस्त आहेत आणि शरीरातील स्थिती आणि रोपण करण्यापूर्वी नसबंदीच्या अटी दोन्हीसाठी कमीत कमी जड नाहीत. आत्तापर्यंतची संकल्पना आणि प्रात्यक्षिक खरोखरच आशादायक आहेत.