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Tecnologia de implantes eletrônicos foi desenvolvida com inspiração em peixes elétricos

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Implantes eletrônicos ​​sustentáveis poderão ser alimentados por fontes de eletricidade bioinspiradas (que ocorrem com a busca e a aplicação de soluções baseadas na natureza) em um futuro próximo. 

Cientistas do Instituto Adolphe Merkle — centro de pesquisa e na Suíça, focado na nanociência —, liderados por Michael Mayer, têm estudado baterias que usam diferenças nas concentrações de sal, conhecidas como gradiente de íons, para produzir corrente elétrica, ao mesmo tempo em que buscam métodos sustentáveis ​​para gerar tais diferenças. 

Peixes altamente elétricos, que usam gradientes de íons dentro de seus corpos para gerar descargas elétricas externas impressionantes, têm servido  de  inspiração para a produção de implantes eletrônicos ​​sustentáveis. A equipe de Mayer já havia desenvolvido um órgão elétrico artificial inspirado na enguia elétrica, que gerava eletricidade a partir de gradientes de íons, excedendo 100 volts. No entanto, a corrente desta fonte de alimentação era muito baixa para alimentar a eletricidade padrão. 

Para as etapas seguintes os pesquisadores escolheram a morfologia única do peixe elétrico mais poderoso conhecido, a raia-torpedo, capaz de produzir pulsos de mais de 1 kW. O resultado foi um material híbrido de papel com infusão de hidrogel.

O resultado do experimento

A descoberta, publicada na revista científica Advanced Materials, mostrou que a energia elétrica captada era mais de 60 vezes maior quando comparada com o projeto original inspirado na enguia, tornando possível o funcionamento de dispositivos eletrônicos. Também demonstrou que o mecanismo biológico de geração de energia elétrica significativa é possível com materiais benignos e macios em um tamanho portátil.

“Este trabalho trata do uso de um resíduo metabólico em conjunto com a geração de energia baseada em gradiente de íons para desenvolver uma fonte de energia vestível ou implantável que poderia ser recarregada indefinidamente”, explica Mayer no estudo. 

“Este é mais um passo para ter uma bateria que nunca precisa ser conectada, recarregada passivamente, dependendo do transporte de íons em vez de reações químicas para fazer isso acontecer.”

Ainda segundo Mayer, o objetivo agora é melhorar a eficiência dos dispositivos para que a produção de implantes eletrônicos sustentáveis ocorra em um futuro não muito distante.