Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố phát minh mới là một thiết bị sạc năng lượng không dây có thể cấy vào cơ thể người. Đây là thiết bị nhận và trữ năng lượng có khả năng phân hủy sinh học.
Sau nhiều kết quả thí nghiệm tích cực, các nhà nghiên cứu hy vọng phát minh này có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử sinh học cấy ghép vào cơ thể người - chẳng hạn hệ thống truyền thuốc và cảm biến theo dõi.
Nhóm nghiên cứu thuộc Trường ĐH Lan Châu đăng trên tạp chí khoa học Science Advances tuần trước.
Thiết bị sạc của nhóm nghiên cứu trên có hình dạng như một con chip, thích ứng được với mô và các cơ quan nội tạng nhờ thiết kế mềm dẻo.
Bộ sạc không dây dưới da mà các nhà khoa học Trung Quốc phát triển bao gồm một cuộn dây magie đi qua một mạch điện nhỏ trước khi đi vào mô-đun lưu trữ năng lượng. Mô-đun này được tạo thành từ các siêu tụ điện lai kẽm-ion, cho phép nó lưu trữ năng lượng điện trực tiếp thay vì dựa vào việc lưu trữ năng lượng hóa học như pin tiêu chuẩn.
Đó là một phát minh hấp dẫn có thể cách mạng hóa cách chúng ta làm việc với các thiết bị y sinh. Tuy nhiên công nghệ hiện vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và mặc dù nguyên mẫu cho thấy nhiều hứa hẹn nhưng vẫn còn nhiều việc phải làm nếu các nhà nghiên cứu muốn mở rộng quy mô để đưa nó đến với ngành y tế trên toàn thế giới.
Các cuộc thử nghiệm trên chuột cho thấy thiết bị hoạt động hiệu quả trong tối đa 10 ngày và tan hoàn toàn sau 2 tháng. Có thể điều chỉnh thời gian thiết bị hoạt động bằng cách thay đổi độ dày và tính chất hóa học của lớp bọc ngoài. Các nhà nghiên cứu cho hay vẫn còn vấn đề đối với bật và tắt thiết bị vì nó chỉ dừng hoạt động khi hết năng lượng.
Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận định các thiết bị cấy ghép đang phát triển mạnh song các thiết bị sạc cho chúng lại không theo kịp.
Các thiết bị sạc có thể phân hủy sinh học hiện nay thường chỉ dùng được một lần và không cấp đủ năng lượng, việc bật - tắt thiết bị vẫn còn nhiều bất cập, vì thiết bị chỉ ngừng lại khi hết điện. Trong khi đó, các thiết bị cung cấp điện thường được kết nối với bộ sạc qua da có thể gây viêm. Còn những thiết bị cấp nguồn bằng pin không thể sạc lại, cần thay thế bằng phẫu thuật, có thể gây ra nhiều biến chứng.
Để giải quyết bất cập này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống năng lượng cấy ghép không dây với hiệu suất lưu trữ năng lượng và các đặc tính tương thích mô cao. Thiết kế mềm mại và tính linh hoạt của thiết bị này cũng thích ứng với hình dạng của mô và các cơ quan trong cơ thể người.
Hiện tại, bộ sạc vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhưng nó có tiềm năng cách mạng hóa cách ngành y tế cung cấp năng lượng cho các thiết bị chữa bệnh của họ. Đồng thời, nó cũng có thể giúp giảm thiểu các chi phí và rủi ro liên quan đến phẫu thuật cấy ghép và thay thế pin.