La tecnología para la miniaturización de sensores e implantes intravasculares no deja de avanzar, pero plantea un reto para los dispositivos de almacenamiento de energía, pues no solo deben ser diminutos, sino también tienen que ser eficientes y funcionar dentro de las áreas pequeñas del cuerpo de forma autónoma para ser viables. Ahora un grupo de científicos alemanes lograron desarrollar el microprocesador funcional más pequeño a la fecha que puede usarse como fuente de energía para algunos sensores de monitoreo.
Este microprocesador, fue elaborado por el Dr. Oliver G. Schmidt en la Universidad Tecnológica de Chemnitz, Alemania junto con un equipo de investigación internacional donde buscaban ofrecer una solución al problema del almacenamiento de energía en microsistemas funcionales que además fuera biocompatible para instalarlo en el cuerpo humano.
Con estos proyectos se abren nuevas oportunidades para la medicina preventiva
Este nuevo desarrollo abre las posibilidades de tener implantes intravasculares y sistemas microbóticos para biomedicina de próxima generación que podrían operar en espacios difíciles de alcanzar en el interior del cuerpo humano y con aplicaciones directas al monitoreo de pH en el organismo y detectar en tiempo real del crecimiento temprano de algún tumor.
Estos dispositivos de almacenamiento de energía, que son llamados nano-supercondensadores (nBSC), son cada vez más pequeños en el rango submilimétrico y llevan componentes microelectrónicos aún más pequeños que normalmente no son biocompatibles, por lo que tienden a fallar rápidamente en caso de defecto o contaminación. Ante esto, los biosupercondensadores (BSC) vienen a ofrecer la alternativa, pues son completamente biocompatibles, es decir que pueden usarse en fluidos corporales como la sangre y servir al mismo tiempo como la base para el desarrollo de estudios médicos posteriores.
Más pequeños que un grano de polvo pero tan capaces como una pila AAA
Actualmente este tipo de dispositivos de almacenamiento de energía son de aproximadamente 3 mm3, pero el equipo del profesor Oliver Schmidt logró producir un nBSC 3,000 veces más pequeño que ocupa menos espacio que un grano de polvo y que proporciona la suficiente alimentación de hasta 1,6 V para usarse en sensores microelectrónicos que puedan monitorear la sangre.
Esta potencia, equivale aproximadamente al voltaje de una batería AAA, aunque el flujo de corriente real sea muchísimo menor por la reducción de tamaño y por la forma de su construcción en estructura de origami, este tipo de condensador es tan delgado como una oblea.
Estos nanobiosupercondensadores fueron probados en tres soluciones distintas para verificar su almacenamiento de energía y en las tres opciones (salina, plasma sanguíneo y sangre) la retención fue exitosa, aunque con distintos niveles de eficiencia. En la sangre, mostró una excelente vida útil, donde después de 16 horas era capaz de mantener hasta el 70% de su capacidad.
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