Inovações energéticas para dispositivos biointegráveis minimamente invasivos com baterias biodegradáveis e controláveis remotamente

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Por Chi Silva
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Pequenas baterias alimentando dispositivos médicos e pequenos robôs.

São PauloPesquisadores da Universidade de Oxford conseguiram avanços no desenvolvimento de baterias flexíveis e pequenas para uso em dispositivos médicos. Essas baterias minúsculas são essenciais para alimentar dispositivos menores que alguns milímetros cúbicos, necessários em procedimentos médicos que trabalham com tecidos do corpo de maneira minimamente invasiva. As principais características dessas baterias devem incluir:

  • Alta capacidade energética
  • Compatibilidade biológica
  • Capacidade de biodegradação
  • Ativação controlada
  • Controle remoto disponível

Tecnologias de baterias atuais não conseguem atender a todas as necessidades de uma só vez. A equipe de pesquisa de Oxford desenvolveu uma bateria de íons de lítio em miniatura usando gotas de hidrogel que são seguras para o corpo humano. Essas baterias utilizam um processo que permite a conexão de três gotículas minúsculas, aumentando seu armazenamento de energia ao manter partículas de íons de lítio dentro das gotas.

Baterias avançadas têm diversas aplicações, especialmente no campo médico, como nos tratamentos cardíacos. Em experimentos iniciais, cientistas usaram essas baterias para controlar o ritmo cardíaco de camundongos e para auxiliar em choques cardíacos. Isso é crucial, pois problemas de ritmo cardíaco representam uma grande preocupação de saúde. Ao incorporar partículas magnéticas, essas baterias podem ser movimentadas, permitindo seu uso como fontes de energia portáteis em aplicações médicas e robóticas.

Esta nova tecnologia de baterias representa um avanço significativo na fabricação de pequenos dispositivos eletrônicos que funcionam bem e são seguros para uso dentro do corpo humano. É crucial que essas baterias sejam seguras e biodegradáveis, pois isso garante que não causem reações nocivas ou precisem ser removidas do organismo.

Esta tecnologia promete revolucionar diversas áreas, especialmente a medicina clínica, onde diagnósticos precisos e tratamentos estão se tornando padrão. Além disso, ela tem potencial para aprimorar pequenos sistemas robóticos que realizam tarefas complexas em espaços reduzidos, como robôs cirúrgicos ou sistemas para administração de medicamentos em alvos específicos.

A Oxford University Innovation registrou uma patente para essa tecnologia. O objetivo é utilizar essas baterias em dispositivos médicos avançados que podem se dissolver ou ser absorvidos pelo corpo após o uso. Isso resolve o problema do lixo eletrônico em ambientes médicos e abre novas oportunidades para inovações na medicina e na robótica.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s44286-024-00136-z

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Yujia Zhang, Tianyi Sun, Xingyun Yang, Linna Zhou, Cheryl M. J. Tan, Ming Lei, Hagan Bayley. A microscale soft lithium-ion battery for tissue stimulation. Nature Chemical Engineering, 2024; DOI: 10.1038/s44286-024-00136-z
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