Bateria de papel – Uma bateria produzida com materiais biodegradáveis pode ser ingerida para fornecer energia a dispositivos médicos instalados temporariamente no organismo. Desenvolvida por pesquisadores, a tecnologia foi capaz de alimentar equipamentos por até três dias em testes realizados com porcos, antes de perder progressivamente sua capacidade e se degradar.
A proposta é desenvolver uma fonte de energia para dispositivos médicos temporários que atuem no sistema gastrointestinal sem que seja necessária uma cirurgia posterior para remover uma bateria convencional. Entre as possíveis aplicações estão equipamentos para detectar sangramentos, administrar medicamentos ou estimular tecidos e órgãos específicos.
LEIA: IAs reagem a ‘dor’ e aceitam prejudicar usuários por autopreservação
A tecnologia ainda não foi testada em humanos. Segundo os pesquisadores, no entanto, os resultados obtidos em animais indicam que o conceito pode ser aplicado a dispositivos ingeríveis de baixa potência.
Bateria é formada por camadas biodegradáveis
O estudo que descreve a tecnologia foi publicado na revista Nature Chemical Engineering. A bateria é construída em camadas e possui um ânodo, correspondente ao terminal negativo, formado por uma liga de magnésio. Já o cátodo, terminal positivo, utiliza trióxido de molibdênio e carbono ativado.
Entre os dois componentes há um eletrólito biodegradável, responsável por permitir a geração de corrente elétrica. Os materiais foram adaptados para formar uma estrutura fina e porosa semelhante a papel, com nanofibrilas de celulose funcionando como aglutinante.
Segundo Giovanni Traverso, coautor do estudo e diretor do Laboratório de Engenharia Translacional do MIT, a estrutura de papel aumenta a resistência da bateria e permite controlar melhor sua degradação sem impedir a geração de eletricidade.
Como o ambiente ácido do estômago poderia acelerar a degradação da bateria, os pesquisadores aplicaram uma camada de cera de abelha. Algumas versões também receberam uma camada de cera de candelila, derivada do arbusto Euphorbia antisyphilitica, para ampliar o tempo de proteção.
“A cobertura de cera não é simplesmente uma embalagem”, explicou Traverso ao Live Science. “É um elemento fundamental do design que controla a vida útil funcional.”
Foram produzidas duas versões da bateria, sendo uma delas pequena o suficiente para ser colocada dentro de uma cápsula convencional de gelatina.
Nos testes de laboratório, a versão menor produziu cerca de 1,77 volt e conseguiu armazenar e fornecer 2 miliampère-hora por centímetro quadrado, capacidade suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos de baixo consumo.
A versão maior produziu aproximadamente 1,84 volt e alcançou capacidade máxima de 3,5 miliampère-hora. Reza Ghodssi, professor de engenharia elétrica e de computação da Universidade de Maryland que não participou do estudo, afirmou que a capacidade ainda é baixa e precisaria aumentar em uma ordem de magnitude para tornar a tecnologia ainda mais promissora.
Testes mostraram funcionamento por até três dias
Para avaliar o desempenho da tecnologia dentro do organismo, os pesquisadores colocaram os protótipos em cápsulas produzidas por impressão 3D. Os dispositivos foram administrados oralmente aos porcos com o auxílio de um endoscópio.
As duas versões funcionaram por até três dias. Durante esse período, a tensão e a capacidade das baterias diminuíram conforme os componentes se degradavam.
A bateria maior, que inicialmente apresentava aproximadamente 1,8 volt, caiu para 1,6 volt após um dia e chegou a cerca de 1,45 volt no terceiro dia. A versão menor passou de 1,7 volt para aproximadamente 1,35 volt no mesmo intervalo.
Os pesquisadores utilizaram as baterias para alimentar dois tipos de dispositivos médicos nos animais.
A versão menor forneceu energia para uma etiqueta de identificação por radiofrequência, conhecida pela sigla RFID, posicionada no esôfago. O equipamento conseguiu se comunicar sem fio com um receptor localizado a até 1,5 metro de distância e permitiu aos pesquisadores identificar quando os porcos engoliam um medicamento.
Já a bateria maior foi usada para alimentar uma cápsula ingerível capaz de estimular eletricamente o estômago. O estímulo elevou os níveis do hormônio grelina, associado à sensação de fome, no sangue dos animais, sem provocar danos visíveis no tecido do local de estimulação.
Embora a bateria e seus componentes biodegradáveis tenham se decomposto, a placa eletrônica usada no experimento de estimulação do estômago não era biodegradável. Os porcos eliminaram o componente naturalmente.
Para John Rogers, cientista de materiais da Northwestern University que não participou do estudo, tornar todas as partes do dispositivo capazes de serem reabsorvidas pelo organismo poderia eliminar o risco de algum componente remanescente ficar preso no trato gastrointestinal.
Pesquisadores querem controlar melhor a degradação
O principal desafio apontado por Traverso é controlar a duração do funcionamento da bateria e tornar sua degradação mais previsível.
Durante os experimentos, os pesquisadores identificaram diferenças de desempenho entre as baterias. A equipe atribuiu a variação a fatores como a quantidade de contato entre as camadas, a distribuição do eletrólito e diferenças na espessura do revestimento de cera.
Agora, os pesquisadores trabalham para padronizar a fabricação e ajustar a cobertura de proteção. O objetivo é permitir que as baterias sejam projetadas para funcionar durante períodos específicos, que podem variar de horas a dias.
A equipe também planeja realizar testes mais longos em condições que reproduzam com maior fidelidade o sistema gastrointestinal humano.
Segundo Traverso, os pesquisadores trabalham para iniciar um primeiro ensaio clínico do sistema RFID em aproximadamente dois anos.
Acumule cashback e recupere o valor da sua contribuição!
A Bee Fenati (saiba mais aqui) segue em expansão para garantir aos seus usuários cada vez mais benefícios. Na Benefícios Rede Bee, o profissional de TI acessa descontos em dezenas de grandes marcas, com muitas delas oferecendo cashback, ou seja, o retorno de um valor da sua compra que poderá ser transferido para sua conta! (Saiba mais aqui)
BAIXE O APLICATIVO DA BEE FENATI AGORA NA APP STORE (IOS) OU PLAY STORE (ANDROID) E APROVEITE!
A rede oferece em um único ambiente ofertas em áreas como educação, compras, viagens, lazer, serviços, tecnologia e muito mais. Ao acumular cashback, o valor fica em uma carteira digital dentro da plataforma e, a partir de R$ 20 reais acumulados, o trabalhador pode enviar o dinheiro direto para sua conta bancária!
Na prática, a ferramenta permite que trabalhadores e trabalhadoras RECUPEREM o valor da sua contribuição assistencial e/ou associativa!
É possível recuperar o valor integral da contribuição feita ao sindicato e ainda acumular muito mais – tudo isso contribuindo para fortalecer a categoria e transformando as compras do dia a dia em ganho real.
Qualifique-se agora com a Fenati Academy!
Dentro da Bee Fenati, o usuário encontra ainda a Fenati Academy, que oferece mais de 8 mil opções de qualificação e atualização profissional com bolsa integral para sócios e contribuintes de sindicatos filiados à Fenati. (Saiba mais)
Na plataforma, o profissional pode acessar cursos em parceria com a CISCO, com CERTIFICAÇÕES INTERNACIONAIS em áreas como segurança cibernética, Redes, IA, Ciência de dados, Inglês para TI, Programação, Tecnologia da informação, Alfabetização digital, Habilidades Profissionais (Soft skills) e Sustentabilidade. (Saiba mais)
Outra parceria da plataforma é a Oracle University, uma das maiores referências globais em tecnologia. Os usuários podem acessar cursos, trilhas de aprendizado e obter CERTIFICAÇÕES ORACLE GRATUITAMENTE ou com descontos exclusivos. Os conteúdos passam por áreas estratégicas como bancos de dados, computação em nuvem, inteligência artificial, desenvolvimento, automação e soluções corporativas. (Saiba mais)
A Fenati Academy também concede acesso ao Sindplay, streaming de qualificação para profissionais de TI reconhecido como a “Netflix de TI”, que possui cursos em áreas como cibersegurança, Inteligência Artificial, desenvolvimento de softwares, desenvolvimento para a internet, administração de sistemas e redes, ciência de dados, gestão de projetos de TI, blockchain e tecnologias de moedas digitais, entre outras. (Saiba mais)
Encontre o emprego dos seus sonhos com a Bee Hunter!
Sócios e contribuintes dos sindicatos filiados à Fenati contam ainda com uma ferramenta para se aproximarem das melhores oportunidades do mercado de trabalho: a Bee Hunter, uma plataforma inteligente que utiliza tecnologia e inteligência artificial para tornar a busca por vagas mais eficiente, estratégica e conectada ao perfil de cada usuário. (Saiba mais aqui)
A partir do cadastro do currículo, a plataforma utiliza inteligência artificial para analisar informações como experiências, competências e objetivos profissionais, cruzando esses dados com vagas disponíveis em empresas parceiras como Vagas.com, Sinergy e Trampos e identificando as posições que mais combinam com o perfil do usuário.
A Bee Hunter vai além e auxilia o profissional a estar preparado para a vaga dos sonhos! Isso porque nossa inteligência analisa o perfil e sugere cursos da Fenati Academy que vão ajudá-lo a ampliar sua qualificação e elevar a aderência às vagas desejadas. Acesse agora clicando aqui e encontre seu emprego dos sonhos!
(Com informações de Olhar Digital)
(Foto: Reprodução/Magnific)
