ساخت افزاره‌ بيولوژيكي كه پوست را به منبع انرژي تبديل مي‌كند! ایسنا

دانشمندان موفق به ساخت جديدترين نانوافزاره‌اي شدند که زير پوست قرار مي‌گيرد و انرژي نور فروسرخ نزديک (NIR) را به انرژي الکتريکي تبديل مي‌کند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، با ساخت اين نانوافزاره‌ها، افسانه‌هاي علمي نمود واقعي پيدا مي‌کنند. به گفته دانشمندان تايواني، اين يک منبع توان الکتريکي بي‌سيم نويدبخش براي نانوروبات‌هاي زيست‌شناختي جهت استفاده در داخل بدن انسان است.

اين نانوافزاره، يک افزاره فوتوولتائيک آلي (OPV) است که توسط «فانگ - چونگ چن» و گروهش از دانشگاه ملي «چياو تونگ» واقع در «هسينچو» طراحي شده است. OPVها بيشتر به خاطر کاربردهاي‌شان در فناوري پيل خورشيدي که نور خورشيد را به الکتريسيته تبديل مي‌کند، شناخته شده‌اند.

اين افزاره که به‌ اندازه يک تار است، تابش NIR ناشي از يک ليزر را به توان الکتريکي تبديل مي‌کند

اکنون «چن» و همکارانش، يک افزاره OPV ساخته‌اند که از نور NIR استفاده مي‌کند و تبديل انرژي را در زير سطح پوست به عنوان يک بافت بيولوژيکي که نسبت به نور NIR بسيار شفاف است، امکان‌پذير مي‌کند. اين افزاره، به خاطر ساخته شدن از چندين لايه که شامل شيشه‌ اندود شده با اکسيد قلع اينديوم (ITO)، بالشتک آندي، لايه مخلوط پليمير/ فولرين، و کاتد کلسيم / آلومينيوم مي‌شود، کوچک است و به شکل يک تار بوده و براي تجهيزات بيولوژيکي ايده‌آل است.

گروه «چن» براي تست کردن نظريه‌ خود، اين افزاره فتوولتائيک را با يک لايه 3 ميلي‌متري از پوست خوک پوشانده و ليزر NIR با بيشينه شدتي که توسط پوست انسان قابل تحمل است، به آن تاباندند. اندازه خروجي الکتريکي اين افزاره که توسط گروه‌ انداز‌گيري شد، 0.32 ميکرووات بود که بيشتر از مقدار مورد نياز براي تغذيه همزمان تعداد زيادي افزاره بيولوژيکي است - توان نوعي مورد نياز براي يک نانوافزاره تقريبا 10 نانومتر است.

«يانگ يانگ»، مدير مرکز انرژي تجديدپذير نانو از دانشگاه کاليفرنيا واقع در لوس آنجلس آمريکا مي‌گويد: اين يک طراحي بسيار جالب و هوشمندانه است که براي کاربردهاي پزشکي به صورت بالقوه مهم و سودمند خواهد بود. «چن» جهت‌گيري جديدي براي افزاره‌هاي OPV‌ ابداع کرده است.

«چن» مي‌گويد: علاوه ‌بر تعمير بافت يا ‌شناسايي هدف پزشکي، اين افزاره OPV مي‌تواند بعنوان منبع انرژي براي ماشه‌زني توابع بيولوژيکي نانوروبات‌ها، يا کاربردهاي سرراست‌تري در شبيه‌سازي عصبي داشته باشد.

او اضافه مي‌کند: با اين روش، ممکن است بتوانيم از روش‌هاي نوري براي ماشه‌زني تحريک الکتريکي درون بدن جهت کنترل مستقيم بيماري استفاده کنيم.