Ασφαλέστερες μπαταρίες με μια νέα επικάλυψη σε αυτές από τους ερευνητές του MIT

Ένα ειδικό υλικό - επικάλυψη για μπαταρίες, το οποίο τις εμποδίζει να άγουν ηλεκτρισμό μετά από πιθανή κατάποσή τους, ανέπτυξαν ερευνητές του ΜΙΤ.

Αν και πανταχού παρούσες, οι μπαταρίες – μικρές, μεγαλύτερες, στρογγυλές ή επίπεδες- συνεχίζουν να αποτελούν κίνδυνο για τα  μικρά παιδιά, καθώς συναντώνται σε πάρα πολλά παιχνίδια. Χιλιάδες παιδιά κάθε χρόνο καταλήγουν στα νοσοκομεία, καθώς η έναρξη της χώνεψής τους έχει δυσμενέστατες συνέπειες για την υγεία, περιλαμβανομένων εγκαυμάτων που προκαλούν μόνιμη βλάβη στον οισοφάγο, τραύματα στον πεπτικό σωλήνα, ακόμη και θάνατο.

Σε πειράματα τα οποία έγιναν σε ζώα, διαπιστώθηκε ότι οι μπαταρίες που χρησιμοποιούσαν αυτή την επικάλυψη δεν προκαλούσαν ζημιές στον πεπτικό σωλήνα. «Χαιρόμαστε πάρα πολύ που οι μελέτες μας έδειξαν ότι αυτές οι νέες μπαταρίες που δημιουργήσαμε έχουν τη δυνατότητα να αυξήσουν σημαντικά την ασφάλεια όσον αφορά στην κατά λάθος κατάποση για τους χιλιάδες ασθενείς κάθε χρόνο που ακούσια καταπίνουν ηλεκτρικά εξαρτήματα από παιχνίδια ή άλλα πράγματα» δήλωσε σχετικά ο Ρόμπερτ Λάνγκερ, David H.Koch Institute Professor στο ΜΙΤ και μέλος του Koch Institute for Integrative Cancer Research, του IMES (Institute for Medical Engineering and Science) και του Τμήματος Χημικών Μηχανικών.

MIT/BRYAN LAULICHT

Δεξιά, μπαταρία στην οποία χρησιμοποιήθηκε QTC (quantum tunneling composite) ένα ευρέως διαθέσιμο υλικό που χρησιμοποιείται σε πληκτρολόγια και οθόνες αφής.

Ο Λάνγκερ και ο Τζέφρι Καρπ, επίκουρος καθηγητής Ιατρικής στο Harvard Medical School και στο Brigham and Women’s Hospital, είναι οι senior συντάκτες του paper όπου περιγράφεται η νέα επικάλυψη, το οποίο δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences. Όταν οι μπαταρίες καταπίνονται, αρχίζουν να αλληλεπιδρούν με το νερό ή το σάλιο, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα το οποίο παράγει υδροξείδιο- ένα καυστικό ιόν που μπορεί να προκαλέσει σημαντική ζημιά στον ιστό μέσα σε λίγες ώρες, ειδικά εάν οι γονείς δεν αντιληφθούν ότι το παιδί κατάπιε μπαταρία. Οι ερευνητές αναζήτησαν τρόπους να αλλάξουν τις μπαταρίες έτσι ώστε να μην παράγεται ρεύμα μέσα στο σώμα, χωρίς παράλληλα να χάνουν την ιδιότητά τους να τροφοδοτούν με ενέργεια μια συσκευή. Όπως γνώριζαν, όσο οι  μπαταρίες είναι τοποθετημένες, πάνω τους ασκείται μια ελαφρά πίεση. Για να το εκμεταλλευτούν αυτό, αποφάσισαν να τις καλύψουν με ένα υλικό που θα τους επέτρεπε να άγουν ρεύμα όταν βιώνουν αυτή την πίεση, αλλά θα λειτουργούσε μονωτικά όταν δεν ισχύει κάτι τέτοιο.

Για αυτόν τον λόγο χρησιμοποιήθηκε QTC (quantum tunneling composite) ένα ευρέως διαθέσιμο υλικό που χρησιμοποιείται σε πληκτρολόγια και οθόνες αφής. Πρόκειται για ένα ελαστικό υλικό, συνήθως από σιλικόνη, που είναι ενσωματωμένο σε μεταλλικά σωματίδια. Υπό κανονικές συνθήκες, τα σωματίδια αυτά είναι μακριά το ένα από το άλλο για να άγουν ρεύμα. Ωστόσο, όταν ασκηθεί πίεση, τα σωματίδια έρχονται κοντά και αρχίζει η ροή ρεύματος. Αυτό επιτρέπει στο QTC να μεταβαίνει από κατάσταση αγωγού σε κατάσταση μονωτή, ανάλογα με την πίεση η οποία ασκείται.

Για να εξασφαλιστεί ότι η επικάλυψη θα προστατεύει απέναντι σε ζημιά στον ιστό, οι ερευνητές υπολόγισαν πρώτα την πίεση που ασκείται σε μια μπαταρία όταν αυτή εισέρχεται στον πεπτικό σωλήνα. Όπως διαπιστώθηκε, ακόμα και υπό τις μεγαλύτερες δυνατές πιέσεις, οι καλυμμένες με QTC μπαταρίες «αντιστέκονταν» αποτελεσματικά. Σε πειράματα που έγιναν σε χοίρους δεν βρέθηκαν ζημιές στον οισοφάγο.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η εν λόγω μέθοδος θα μπορούσε να αρχίσει να χρησιμοποιείται από τη σχετική βιομηχανία σχετικά εύκολα. Τώρα αναπτύσσουν μία μέθοδο για κατασκευή τέτοιων μπαταριών σε κλίμακα, αναζητώντας ενδιαφερόμενες εταιρείες. Παράλληλα, καθώς η επικάλυψη είναι αδιάβροχη, οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να καθιστά μπαταρίες αδιάβροχες και καλύτερες για χρήση στην ύπαιθρο. 

Πηγή:naftemporiki.gr