Επιστήμονες εκμεταλλεύονται τη δύναμη των ούρων

Πηγή: iop.org, Σεπτέμβριος 2005

Ερευνητές φυσικοί στη Σινγκαπούρη δημιούργησαν την πρώτη μπαταρία που θα τροφοδοτείται με ούρα. Η νέα μπαταρία θα είναι μια τέλεια πηγή ενέργειας για τις φτηνές ιατρικές συσκευές μίας χρήσης, όπως για το διαβήτη. Αυτή η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό για τη Μικρομηχανική και του Ινστιτούτου Φυσικής.

Οι επιστήμονες-ερευνητές σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να σχεδιάσουν ολοένα και μικρότερα "βιοτσίπ" που να μπορούν να εξετάσουν ποικίλες ασθένειες αμέσως, να δώσουν στιγμιαία αποτελέσματα, και, το κυριότερο να μπορούν να παραχθούν μαζικά και φτηνά. Αλλά μέχρι τώρα, κανένας δεν ήταν σε θέση να λύσει το πρόβλημα για μια πηγή ενέργειας τόσο μικρή και τόσο φτηνή που να μπορεί να χωρέσει στην ίδια τη συσκευή ανίχνευσης.

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Δρ Ki Bang Lee, στο Ίδρυμα της Σιγκαπούρης για τη νανοτεχνολογία (IBN) έχει αναπτύξει μια χάρτινη μπαταρία που είναι μικρή, φτηνή στην κατασκευή, και που χρησιμοποιεί σαν πηγή ενέργειας - για τη συσκευή που κάνει την εξέταση - τα ίδια τα ούρα που εξετάζει.

Η χημική σύνθεση των ούρων χρησιμοποιείται παντού σαν μια μέθοδος για να βρεθούν σημάδια διαφόρων ασθενειών και επίσης σαν δείκτης της γενικής κατάστασης της υγείας ενός ατόμου. Η συγκέντρωση της γλυκόζης στα ούρα είναι ένα χρήσιμο διαγνωστικό εργαλείο για τους διαβητικούς. Ο επικεφαλής ερευνητής, ο Δρ Lee, προβλέπει έναν κόσμο όπου οι άνθρωποι θα είναι σε θέση να ελέγξουν εύκολα την υγεία τους χρησιμοποιώντας στο σπίτι τους όργανα μίας χρήσεως, που δεν θα χρειάζονται μπαταρίες λιθίου ή εξωτερικές πηγές ενέργειας.

"Προσπαθούμε να αναπτύξουμε μια φτηνή συσκευή, μιας χρήσης στο μέγεθος μιας πιστωτικής κάρτας για την ανίχνευση ασθενειών. Η μπαταρία μας μπορεί να ενσωματωθεί εύκολα σε τέτοιες συσκευές, παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια όταν έρθει σε επαφή με βιολογικά υγρά, όπως είναι τα ούρα", λέει ο Δρ. Ο Lee.

Η μονάδα ενέργειας γίνεται από ένα στρώμα χαρτιού που μουσκεύεται στο χλωριούχο χαλκού (CuCl) και ενσωματώνεται μεταξύ δύο λουρίδων του μαγνησίου και του χαλκού. Αυτό το "σάντουιτς" αφού θερμαίνεται για να κρατηθεί σφικτό έχει διαστάσεις 60 Χ 30 χιλιοστών, και πάχος ακριβώς 1 χιλιοστό (λίγο μικρότερου από μια πιστωτική κάρτα).

Οι ερευνητές χρησιμοποιώντας μόνο 0,2 ml ούρων, παρήγαγαν μια τάση περίπου 1,5 βολτ με μια μέγιστη ισχύ 1,5 mW. Επίσης διαπίστωσαν ότι οι αποδόσεις των μπαταριών (όπως η τάση, η ισχύς ή η διάρκεια) μπορούν να σχεδιαστούν ή να ρυθμιστούν με την αλλαγή της γεωμετρίας ή των υλικών που χρησιμοποιούνται.