Yutulabilen elektronikler bağırsaklarınızdaki sıvı ile aktive oluyor (calışır duruma geliyor)
Röntgen filmi kredisi: Jenny Haupt, Cody Cleveland ve Phillip Nadeau. Hap benzeri kapsüller içinde bağırsaklardan geçerken engellenen elektronikler artık video çekebilir, ilaçları bırakabilir ve sıcaklık, pH ve diğer hayati işlevleri kaydedebilir.
Bununla birlikte çoğu mevcut tüketilebilir elektronik, klasik pillere dayanmaktadır. Bunların çoğu toksik materyal içermektedir. Ancak yeni bir çalışma, midenin içindeki elektroniklerin midede kimyasal reaksiyonlardan enerji toplayarak vücut içinde günlerce güçlenebileceğini buldu.
Bilim insanları, yenilebilir elektronikleri çalıştırmak için başka teknikler araştırdı. Ancak bu yöntemlerin çoğu bu cihazlar için uygun değildi. Denedikleri bir teknik vücut sıcaklığından enerji topluyordu. Ancak, bu işi yapmak için bağırsakta yeterli bir termal eğim üretememişlerdi ve bu kapsüller hareketli bir yüzeye kolayca bağlanamadığı için, titreşimlerden enerji toplamak zor oluyordu.
Kablosuz güç transferi, kapsüllerin bağırsaklarda dolaşma biçiminden dolayı da zordu. Şimdi araştırmacılar, bağırsaktaki sıvılarla kimyasal reaksiyonlardan enerji toplayan yenilebilir elektronikler geliştirdiler. Araştırmaları, canlı domuzlarda ortalama 6.1 gün süreyle sürekli sıcaklık algılaması ve kablosuz iletişim sağlandı. Harvard Tıp Fakültesi’ndeki gastroenterolog ve biyomedikal mühendisi olan çalışmada ortak yazar Giovanni Traverso, “Prototipimizin yaklaşık bir hafta boyunca enerji topladığını gösterdik. Bu gerçekten heyecan vericiydi.” diyor.
Bilim insanları bulgularını Nature Biomedical Engineering dergisinin 6 Şubat sayısında online olarak detaylandırdı . Bilim insanlarının geliştirdiği enerji toplanan galvanik hücre, çinko anodunu bakır katotuyla köprüleyen elektrolit olarak görev yapmak için mide veya bağırsak akışkanlarına dayanıyor. Çinko eriyince cihaz anod milimetresi başına 0.23 mikrowattlık bir ortalama güç üretti. Bir deneyde, bilim insanları, yeni enerji biçer döveriyle donatılmış bir kapsülün, sıcaklık ölçümlerini içeren veri paketlerini, her 12 saniyede bir ortalama 2 metre uzaktaki bir ana istasyona aktarmak için 900 megahertz verici kullanabileceğini kaydetti. Başka bir deneyde, bir kapsülün bu hasat edilmiş enerjiyi altın bir zarın elektrikle aşınması ve bir ilaç bırakması için kullanabileceğini gösterdi. Sonuçta, araştırmacılar, çalışmalarının artık yenilebilir elektronikleri güçlendirmek için kullanılan geleneksel pillere daha güvenli ve daha düşük maliyetli bir alternatif sunabileceğini söylüyorlar. Mevcut prototip cihazlar yaklaşık 40 milimetre uzunluğunda ve 12 milimetre çapında silindirlerdir. Bununla birlikte, araştırmacılar, aygıtın bileşenlerini daha iyi birleştirmek için özelleştirilmiş entegre devreler kurarak kapsülün hacminin 3-5 kat daha güçlü olmasını sağlayabileceklerini ileri sürdü. Traverso, kendisinin ve meslektaşlarının geçtiğimiz günlerde bağırsaklara yerleşebilen yutulabilir cihazlar geliştirdiğini de belirtti. Bu yıldız şeklindeki cihazlar midede açılıp kolları zararlı herhangi bir tıkanmaya neden olmayacak kadar ince iken formları bağırsaklardan aşağıya doğru ilerlemelerini engelliyor. Massachusetts Institute of Technology’nin elektrik mühendisi olan araştırmanın baş yazarı Phillip Nadeau, yeni enerji toplama sistemi ile birleştiğinde “Uzun vadeli, kendi kendine çalışan hayati işaretlerin izlenmesini sağlayabiliriz.” dedi.
Kaynak:http://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/powering-ingestible-electronics-with-gut-fluids
Çevirmen:Tuğba Aydın