Pin - nguồn năng lượng cho các thiết bị không dây. |
Pin chạy bằng năng lượng sinh học không phải là một ý tưởng mới. Thực tế, người ta đã biết đến các thiết bị chạy bằng năng lượng của các phản ứng ôxy hóa gluco từ 40 năm nay. Tuy nhiên, để có thể ứng dụng trong y học, người ta cần các loại pin rất nhỏ, hoạt động được ở điều kiện nhiệt độ, độ axit và độ muối bình thường của máu. Chính vì những đòi hỏi khắt khe đó mà lâu nay, người ta vẫn chưa chế tạo được loại pin sinh học dùng cho các thiết bị y học.
Nay, nhóm nghiên cứu của Adam Heller, Đại học Texas ở Austin (Mỹ), tin rằng loại pin mà họ mới chế tạo có thể thoả mãn được những đòi hỏi trên. Pin cấu tạo từ hai sợi carbon, mỗi sợi dài 2 centimét, đường kính 7 micromét. Chúng đóng vai trò như hai điện cực: mỗi cực được tráng bởi một lớp mỏng chất xúc tác (các chất xúc tác này có tác dụng thúc đẩy phản ứng ôxy hóa gluco). Khi phản ứng xảy ra ở một điện cực, thì electron sẽ bị tách ra khỏi gluco. Những electron này chạy đến cực kia, tạo ra dòng điện.
Pin có thể hoạt động ở điều kiện nhiệt độ và độ kiềm của máu bình thường (37 độ C và pH 7.2). Nó có công suất tương đương với công suất của loại pin tiểu thường dùng cho đồng hồ điện tử đeo tay: khoảng 1,9 microwatt.
"Quả pin này có thể vận hành một sensor nhỏ để khám cơ thể bệnh nhân", ông Heller nói. Nhưng theo ông, nó không thể cung cấp năng lượng cho một quả tim nhân tạo. Công suất của nó như vậy là hơi thấp, và cũng có tuổi thọ không cao (khoảng 1 tuần). Tuy nhiên, những thiết bị sinh học sử dụng loại pin này lại rất đắc dụng cho các cuộc thí nghiệm kéo dài vài ngày trên động vật.
Về lâu dài, các nhà khoa học hy vọng sẽ cấy được các thiết bị chạy bằng pin sinh học vào trong mạch máu hoặc tủy sống của bệnh nhân. Tuy nhiên, người ta cũng lo ngại khả năng pin sẽ gây nhiễm trùng cho người bệnh. Ông Heller cho rằng, người ta cần phải tìm cách ngăn chặn mọi phản ứng hóa học có thể có do pin gây ra, trước khi thử nghiệm nó trong y học.
Minh Hy (theo Nature)