Le fotografie di BD-TENG in varie fasi della linea del tempo di degradazione suggeriscono che i dispositivi incapsulati in PLGA erano inizialmente resistenti alla degradazione di massa. Però, dopo 40 giorni, è stata avviata una significativa perdita di massa e la disintegrazione della struttura. La perdita di massa quasi totale è stata osservata a 90 giorni. Credito: Progressi scientifici (2016). DOI:10.1126/sciadv.1501478
(Phys.org)—Un team di ricercatori con il National Center for Nanoscience and Technology e la Beihang University, sia in Cina, ha sviluppato un nanogeneratore triboelettrico biodegradabile da utilizzare come fonte di energia impiantabile progettata a vita in un corpo animale. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici il team descrive il loro nanogeneratore, i suoi possibili usi e i modi in cui può essere ottimizzato per l'uso in diverse applicazioni.
Gli scienziati hanno lavorato allo sviluppo di dispositivi interni per molti anni e molti sono stati creati e sono ora in uso all'interno di pazienti umani:il pacemaker è il più noto. Ma ad oggi, tutti questi dispositivi soffrono dello stesso deficit:nessuno funziona utilizzando una fonte di alimentazione interna, il che significa che devono fare affidamento sulle batterie. Mentre le batterie sono convenienti, tendono a rimanere senza energia, il che significa che un paziente deve sottoporsi a un intervento chirurgico per farli sostituire e gli interventi chirurgici per loro stessa natura sono rischiosi perché aprono il corpo a possibili infezioni. un modo migliore, come sottolineano i ricercatori con questo nuovo sforzo, sarebbe avere dispositivi impiantabili che funzionano con una fonte di energia generata all'interno del corpo, come catturare il calore o sfruttare il movimento del sangue. Il nuovo dispositivo che hanno creato genera elettricità tramite triboelettricità, dove l'elettricità viene generata quando due materiali si toccano e poi si separano, uno dei modi comuni in cui si genera l'elettricità statica.
Il nuovo dispositivo è costituito da due strisce di materiale multistrato. Una delle strisce ha uno strato esterno in pellicola piatta, l'altra striscia ha delle aste sporgenti di dimensioni nanometriche all'esterno, quando le due strisce si incontrano e poi si allontanano, viene creata una piccola quantità di elettricità. Gli strati sono tenuti separati da blocchi di un polimero biodegradabile; l'elettricità viene generata quando parti del corpo si muovono in un modo che fa sì che le due strisce vengano a contatto e poi si separino, più e più volte.
I test del dispositivo hanno mostrato che era in grado di produrre una densità di potenza di 32,6 milliwatt per metro quadrato, che hanno scoperto essere sufficiente per alimentare un dispositivo di stimolazione neuronale utilizzato per guidare il modo in cui i neuroni crescono. Il team afferma che il loro dispositivo ha aperto la strada a una nuova generazione di dispositivi interni, notando che non solo è biodegradabile, ma può essere sintonizzato per autodistruggersi nel corso dei giorni, mesi o addirittura anni. Dispositivi simili, notano, potrebbe essere fatto funzionare utilizzando il potere di una persona che respira o del suo cuore che batte.
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