Minyatür implantları ve sensörleri besleyebilecek bir glikoz güç kaynağı geliştiren Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (Massachusetts Institute of Technology / MIT) ve Münih Teknik Üniversitesi’ndeki (Technical University of Munich ) mühendislere göre ultra ince yakıt hücresi, elektrik üretmek için vücudun kendi şekerini kullanıyor.
“Glikoz enerji verir mi?” diye sorulacak olsa yenilen gıdalardan alınan şeker olan glikozun, insan vücudundaki her hücreye enerji veren bir yakıt olduğunu rahatlıkla söylenir. Peki glikoz, yarının tıbbi implantlarına da güç verebilir mi? Bu sorunun yanıtını MIT ve Münih Teknik Üniversitesi’ndeki mühendisler glikozu doğrudan elektriğe dönüştüren yeni bir tür glikoz yakıt hücresi tasarlayarak yanıtladı. Araştırmacılar, cihazın tasarımını Advanced Materials dergisinde detaylandırdı.
Çalışma, seramik elektrolitlerin, benzeri görülmemiş minyatürleştirme ile potansiyel olarak implante edilebilir glikoz yakıt hücrelerinde kullanılabileceğini gösteriyor. Önerilen diğer glikoz yakıt hücrelerinden daha küçük olan cihaz, sadece 400 nanometre kalınlığında veya insan saçının yaklaşık 1/100’ü çapında. Bununla beraber ortam koşullarında bugüne kadar herhangi bir glikoz yakıt hücresinin en yüksek güç yoğunluğunu elde eden bu şekerli güç kaynağı, santimetre kare başına yaklaşık 43 mikrowatt elektrik üretiyor.
Aynı zamanda esnek olan bu yeni cihaz 600°C’ye kadar sıcaklıklara da dayanabiliyor. Bununla beraber yakıt hücresi bir tıbbi implanta dahil edilirse tüm implante edilebilir cihazlar için gerekli olan yüksek sıcaklıkta sterilizasyon süreci boyunca stabil kalabilir.
Diğer yandan yeni cihazın kalbi, yüksek sıcaklıklarda ve minyatür ölçeklerde bile elektrokimyasal özelliklerini koruyan bir malzeme olan seramikten yapıldı. Bu bağlamda araştırmacılar, yeni tasarımın ultra ince filmlere veya kaplamalara yapılabileceğini ve vücudun bol miktarda glikoz kaynağı kullanılarak pasif olarak elektroniklere güç sağlamak için implantların etrafına sarılabileceğini düşünüyor.
Doktora çalışmasının bir parçası olarak tasarımı geliştiren MIT Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü Araştırmacı Philipp Simons şunları söyledi: “Glikoz vücudun her yerindedir ve fikir, bu hazır enerjiyi toplamak ve implante edilebilir cihazlara güç sağlamak için kullanmaktır. Çalışmamızda yeni bir glikoz yakıt hücresi elektrokimyası gösteriyoruz.”