นักวิทยาศาตร์คิดค้นแบตเตอรี่ชาร์จแบบไร้สายผ่านผิวหนัง

สำหรับผู้ป่วยที่ต้องฝังอุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ในร่างกาย Husam Alshareef นักวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัย King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ร่วมกับ Abdulkader A. Alkenawi ผู้เชี่ยวชาญด้านภาพถ่ายทางการแพทย์จาก King Saud bin Abdulaziz University for Health Sciences ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคนิคการชาร์จแบตเตอรี่แบบไร้สายผ่านผิวหนังได้

Kanghyuck Lee หัวหน้าทีมวิจัยได้ทดลองสร้างวัสดุพิเศษชนิดใหม่เรียกว่า ไฮโดรเจล (Hydrogels) ซึ่งมีคุณสมบัติอ่อนนุ่มและสามารถดูดซับคลื่นเสียงผ่านผิวหนังมนุษย์ได้ สร้างขึ้นจากโมเลกุลของโพลิเมอร์สายยาวซึ่งแต่ละโมเลกุลเชื่อมต่อกันเป็นโครงข่ายรูปทรง 3 มิติ ทำให้มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ และที่สำคัญคือสามารถเข้ากับร่างกายของมนุษย์ได้ดี เหมาะต่อการทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางชีวภาพ (Bioelectronic)

วิธีชาร์จพลังงานแบบใหม่นี้สามารถใช้กับอุปกรณ์ช่วยชีวิตที่ถูกฝังในร่างกายของผู้ป่วย เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องควบคุมระดับอินซูลินในร่างกาย รวมไปถึงเครื่องช่วยฟัง โดยจะช่วยลดภาระของผู้ป่วยและหมอในการผ่าตัดเปลี่ยนแบตเตอรี่ให้กับอุปกรณ์สำคัญเหล่านั้นลงไปได้อย่างมาก

--- ---

กระบวนการสร้างไฮโดรเจล หรือที่ทีมวิจัยเรียกว่า M-Gel ทำได้โดยการผสมแผ่น MXene ซึ่งเป็นโลหะทรานสิชั่นคาร์ไบด์ (Transition-metal carbide) ความบางในระดับนาโนเมตร เข้ากับสารโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (Polyvinyl Alcohol หรือ PVA) โดยจะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากการสร้างแรงดันให้ประจุอิเล็กตรอนในของเหลว ซึ่งบรรจุอยู่ภายในไฮโดรเจลด้วยคลื่นอัลตร้าซาวด์ เรียกว่ากระบวนการ Streaming Vibration Potential

ทีมวิจัยทดลองการทำงานของไฮโดรเจลโดยใช้เครื่องอัลตร้าโซนิกหลายชนิด พบว่าสามารถชาร์จอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ฝังอยู่ภายในเนื้อวัวได้จากระยะหลายเซนติเมตร จึงสรุปว่าวัสดุไฮโดรเจลจะสามารถช่วยลดการผ่าตัดเพื่อนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดฝังในร่างกายผู้ป่วยออกมาเพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่แล้วใส่กลับไปใหม่ได้ในอนาคต

ข้อมูลจาก อพวช.

(197)