Pin không có kim loại độc hại

02:39' PM - Thứ tư, 15/03/2017

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Carnegie Mellon (Mỹ) đã phát triển một loại pin làm từ bột màu melanin không độc hại với hy vọng có thể sử dụng loại pin này để cấp điện một cách an toàn và thân môi trường cho các thiết bị y học nhỏ mà bệnh nhân cần nuốt vào bụng để theo dõi tình trạng cơ thể hoặc cấp thuốc bên trong cơ thể.

Ngoài việc bảo vệ da khỏi những tác động có hại của tia cực tím, các hợp chất melanin còn có khả năng loại bỏ các gốc tự do. Những hợp chất này cũng có mặt trong não người, ở đấy chúng có tác dụng thu giữ (chelat hóa) các kim loại độc hại.

Theo các nhà khoa học nói trên, nhờ khả năng trao đổi điện tử và chelat hóa các cation nên về cơ bản các hợp chất melanin chính là nguyên liệu thích hợp để chế tạo pin. Các nhà khoa học đã tăng cường những tính chất này của melanin trong một bối cảnh khác và sử dụng nó để sản xuất pin không có kim loại độc hại.

Nhóm các nhà khoa học tại ĐHTH Carnegie Mellon nói trên đã phát hiện thấy rằng pin melanin với 600 mg melanin làm catôt có thể cấp điện cho những thiết bị công suất 5mW trong thời gian đến 18 giờ. Họ có thể cải tiến để loại pin này có khả năng cấp điện với công suất lên đến 10 mW - đủ để vận hành các dụng cụ y học cần thiết. Phần lớn các dạng kỹ thuật cung cấp năng lượng khác hoặc pin nhiên liệu glucoza oxidaza chỉ có thể cấp điện với công suất cỡ mW, trong khi đó pin melanin kiểu mới có thể cấp điện với công suất cao gấp nhiều lần.

Thời gian hoạt động của pin melanin mới tuy chỉ khoảng 10-20 giờ, nhưng tương đương tuổi thọ của các thiết bị mà bệnh nhân cần nuốt vào bụng, vì thực phẩm cũng đi qua bộ máy tiêu hóa trong thời gian khoảng 10-20 giờ.

Melanin có trong da và tóc người, nhưng các nhà nghiên cứu tại ĐHTH Carnegie Mellon đã khai thác nó từ túi mực của những con mực. Họ cũng có phương pháp tổng hợp để điều chế hợp chất này với tính năng thực tế còn tốt hơn melanin tự nhiên, phương pháp tổng hợp cũng có hiệu quả kinh tế cao hơn, có thể nâng cấp lên quy mô lớn và thân môi trường hơn so với việc nuôi mực để khai thác melanin.

Thông thường, hiện nay các loại pin đã có sẵn trên thị trường được sử dụng để cấp điện cho các thiết bị cần đưa vào cơ thể bệnh nhân, nhưng những loại pin này thường có chứa các nguyên liệu độc hại, có thể gây nguy hiểm cho bệnh nhân. Các nhà khoa học tại ĐHTH Carnegie Mellon nhấn mạnh rằng pin melanin của họ có ưu điểm rõ rệt so với các loại pin hiện tại vì các thành phần có thể có hại của pin đã được thay thế bằng nguyên liệu vô hại.

Các nhà khoa học nói trên dự định sẽ thực hiện bước tiếp theo là giới thiệu công nghệ của họ ra thị trường để tìm kiếm các đối tác công nghiệp. Những đối tác tiềm năng trước tiên sẽ là những công ty dược phẩm quan tâm đến các thiết bị cấp thuốc cho bệnh nhân, ví dụ các viên thuốc “thông minh” dùng để đưa thuốc đến một vị trí xác định trong bộ máy tiêu hóa nhằm tăng tối đa khả năng hấp thụ thuốc.

Tuy nhiên, trước mắt các nhà khoa học sẽ phải tìm cách vượt qua những vấn đề về nâng cấp thiết bị để có thể sản xuất ở quy mô lớn hơn.

LH

Theo Chemistry & Industry, 8/2016

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,