Innovative Energielösungen für winzige biointegrierte Geräte und Robotik: Fortschritte in Oxford

BerlinForscher der Universität Oxford haben Fortschritte bei der Entwicklung winziger, weicher Batterien für den Einsatz in medizinischen Geräten erzielt. Diese kleinen Batterien sind entscheidend für die Stromversorgung von Geräten, die kleiner als einige Kubikmillimeter sind. Solche Geräte werden für medizinische Eingriffe benötigt, die minimalinvasiv mit Körpergewebe arbeiten müssen. Wichtige Merkmale dieser Batterien sollten umfassen:

Hohe Energiekapazität, Biokompatibilität, biologische Abbaubarkeit, aktivierbare Auslösung und Fernsteuerungsfähigkeit.

Bestehende Batterietechnologien können nicht alle Anforderungen gleichzeitig erfüllen. Das Forscherteam in Oxford hat eine winzige Lithium-Ionen-Batterie entwickelt, die mithilfe von Hydrogeltropfen für den menschlichen Körper sicher ist. Diese Batterien nutzen einen Prozess, bei dem drei winzige Tropfen miteinander verbunden werden, um ihre Energiespeicherung zu verbessern, indem sie Lithium-Ionen-Partikel innerhalb der Tropfen halten.

Fortschrittliche Batterien finden vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere im medizinischen Bereich wie bei Herzbehandlungen. In frühen Studien haben Wissenschaftler diese Batterien genutzt, um den Herzschlag von Mäusen zu regulieren und bei Herzkreislaufproblemen zu unterstützen. Dies ist von Bedeutung, da Herzrhythmusstörungen ein großes Gesundheitsproblem darstellen. Durch die Zugabe magnetischer Partikel können diese Batterien bewegt werden, was sie zu tragbaren Energiequellen sowohl in der Medizin als auch in der Robotik macht.

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Diese neue Batterietechnologie markiert einen bedeutenden Fortschritt für kleine elektronische Geräte, die zuverlässig funktionieren und sicher im menschlichen Körper verwendet werden können. Es ist entscheidend, dass diese Batterien sicher sind und sich biologisch abbauen, um schädliche Reaktionen zu vermeiden oder die Notwendigkeit eines Entfernens aus dem Körper überflüssig zu machen.

Diese Technologie wird viele Bereiche revolutionieren, insbesondere die klinische Medizin, wo präzise Diagnosen und Behandlungen zur Norm werden. Sie bietet auch Potenzial zur Verbesserung kleiner robotischer Systeme, die komplexe Aufgaben in engen Räumen durchführen können, wie etwa chirurgische Roboter oder Systeme zur gezielten Medikamentenabgabe.

Die Oxford University Innovation hat ein Patent für diese Technologie beantragt. Ziel ist es, diese Batterien in fortschrittlichen medizinischen Geräten einzusetzen, die sich nach der Nutzung im Körper auflösen oder absorbiert werden können. Dies löst das Problem von Elektronikabfällen im medizinischen Bereich und eröffnet neue Wege für Entwicklungen in Medizin und Robotik.