Εχουν πλήθος εφαρμογών - από ιατρικά εμφυτεύματα ως εξαρτήματα κινητών και υπολογιστών
Οι μικροσυσκευές διαλύονται όταν έλθουν σε επαφή με υγρά. Δείτε ένα σχετικό βίντεο
μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές οι οποίες διαλύονται μέσα στο σώμα μετά τη χρήση τους δημιουργήθηκαν από αμερικανούς επιστήμονες και υπόσχονται να φέρουν επανάσταση στην ιατρική, αλλά ακόμη και στη διαχείριση των ηλεκτρονικών αποβλήτων. Οι συσκευές «λιώνουν» αμέσως μόλις επιτελέσουν το έργο τους, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».
Μέσα σε μεταξένιο «κουκούλι»
Τα υπέρλεπτα «γκάτζετ» είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο καθώς και από οξείδιο του μαγνησίου ενώ τοποθετούνται μέσα σε ένα προστατευτικό «κουκούλι» από μετάξι. Σημειώνεται ότι η ομάδα που τα δημιούργησε και η οποία αποτελεί έναν «συνασπισμό» μηχανικών, βιοφυσικών και ειδικών στην επιστήμη υλικών είναι η ίδια που ανέπτυξε και τα «ηλεκτρονικά τατουάζ», αισθητήρες που λυγίζουν και τεντώνονται μαζί με το δέρμα. Το «κλειδί» σε ό,τι αφορά τις νέες νανο-συσκευές είναι το μεταξένιο περίβλημά τους. Ο χρόνος ζωής του μεταξιού μπορεί να ελεγχθεί εύκολα μεταβάλλοντας την κρυσταλλική δομή του και με αυτόν τον τρόπο τον βαθμό στον οποίον υγρά όπως το νερό μπορούν να της επιτεθούν και να τη διασπάσουν, εξηγεί ο Φιορέντσο Ομενέτο από το Πανεπιστήμιο Ταφτς στη Βοστόνη που ήταν εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης. Αυτό σημαίνει με απλά λόγια ότι το μετάξι μπορεί να αποσυντεθεί μέσα σε λίγα λεπτά, ή μετά από μήνες ή και χρόνια, ανάλογα με τις ανάγκες.
«Εξαφάνιση» μέσα σε δυο εβδομάδες
Το πυρίτιο και το οξείδιο του μαγνησίου που αποτελούν τα «συστατικά» των συσκευών δεν είναι τοξικά ενώ χρησιμοποιήθηκαν σε τόσο μικρές ποσότητες ώστε να μπορούν να διαλυθούν γρήγορα σε υγρά περιβάλλοντα όπως το σώμα. Συγκριτικά, ένα συμβατικό τσιπ με πάχος ενός χιλιοστού χρειάζεται περί τα 1.000 χρόνια προκειμένου να διαλυθεί, σημειώνει ο Τζον Ρότζερς από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόι στο Σικάγο που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας και προσθέτει ότι οι νέες μικρο-συσκευές μπορούν να «εξαφανιστούν» μέσα σε περίπου δύο εβδομάδες. Οι συσκευές - «φαντομάδες» δοκιμάστηκαν αρχικώς στο εργαστήριο – συγκεκριμένα δημιουργήθηκαν με βάση τη νέα τεχνολογία μια ψηφιακή κάμερα με ανάλυση 64 pixel, αισθητήρες θερμοκρασίας αλλά και ηλιακές κυψέλες. Δοκιμάστηκε επίσης σε αρουραίους μια μικροσυσκευή που θερμαίνει τα τραύματα ώστε να «εξολοθρεύονται» τα βακτήρια και να μην προκαλούνται μολύνσεις. Σύμφωνα με τους ειδικούς, μετά την τοποθέτησή του εμφυτεύματος εντός του οργανισμού των ζώων άρχισαν να αναπτύσσονται αιμοφόρα αγγεία γύρω από το μεταξένιο «κουκούλι» του, γεγονός που μαρτυρεί ότι αυτό ήταν βιοσυμβατό.
Κανένα σημάδι φλεγμονής
Παράλληλα δεν εμφανίστηκε κανένα σημάδι φλεγμονής στο σημείο όπου τοποθετήθηκαν οι συσκευές πριν να διαλυθούν. Όπως εξήγησε ο δρ Ρότζερς «με δεδομένο ότι οι μολύνσεις αποτελούν κύρια αιτία επανεισαγωγής στο νοσοκομείο, η τοποθέτηση μιας τέτοιας συσκευής στην περιοχή ενός χειρουργημένου τραύματος προτού το κλείσουν οι γιατροί θα μπορεί να σώσει από περαιτέρω προβλήματα υγείας. Ωστόσο μια τέτοια συσκευή θα είναι απαραίτητη μόνο για το πρώτο κρίσιμο διάστημα μετά την επέμβαση. Με τη νέα τεχνολογία λοιπόν δεν θα χρειάζεται να ξαναχειρουργήσουμε τον ασθενή για να αφαιρέσουμε τη συσκευή αφού αυτή θα διαλύεται από μόνη της».
Άλλες εφαρμογές
Υπάρχουν επίσης ιδέες σχετικά με χρήση της τεχνολογίας για την αργή αποδέσμευση φαρμάκων εντός του σώματος ή για τη δημιουργία αισθητήρων που θα τοποθετούνται στον εγκέφαλο και στην καρδιά. Η ερευνητική ομάδα έχει πάντως μέχρι στιγμής δημιουργήσει οδοντικά εμφυτεύματα με βάση τη νέα τεχνολογία. Η νέα τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενη όχι μόνο στο πεδίο της ιατρικής αλλά και σε πολλούς άλλους τομείς. Θα μπορούν για παράδειγμα να δημιουργούνται βιοδιασπώμενες οθόνες για κινητά και υπολογιστές ή και άλλα εξαρτήματα ηλεκτρονικών συσκευών – αν συμβεί κάτι τέτοιο θα καθίσταται δυνατή η καλύτερη διαχείριση των ηλεκτρονικών αποβλήτων τα οποία κατακλύζουν ολοένα και περισσότερο τον πλανήτη μας.
Πηγη
Τα υπέρλεπτα «γκάτζετ» είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο καθώς και από οξείδιο του μαγνησίου ενώ τοποθετούνται μέσα σε ένα προστατευτικό «κουκούλι» από μετάξι. Σημειώνεται ότι η ομάδα που τα δημιούργησε και η οποία αποτελεί έναν «συνασπισμό» μηχανικών, βιοφυσικών και ειδικών στην επιστήμη υλικών είναι η ίδια που ανέπτυξε και τα «ηλεκτρονικά τατουάζ», αισθητήρες που λυγίζουν και τεντώνονται μαζί με το δέρμα. Το «κλειδί» σε ό,τι αφορά τις νέες νανο-συσκευές είναι το μεταξένιο περίβλημά τους. Ο χρόνος ζωής του μεταξιού μπορεί να ελεγχθεί εύκολα μεταβάλλοντας την κρυσταλλική δομή του και με αυτόν τον τρόπο τον βαθμό στον οποίον υγρά όπως το νερό μπορούν να της επιτεθούν και να τη διασπάσουν, εξηγεί ο Φιορέντσο Ομενέτο από το Πανεπιστήμιο Ταφτς στη Βοστόνη που ήταν εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης. Αυτό σημαίνει με απλά λόγια ότι το μετάξι μπορεί να αποσυντεθεί μέσα σε λίγα λεπτά, ή μετά από μήνες ή και χρόνια, ανάλογα με τις ανάγκες.
«Εξαφάνιση» μέσα σε δυο εβδομάδες
Το πυρίτιο και το οξείδιο του μαγνησίου που αποτελούν τα «συστατικά» των συσκευών δεν είναι τοξικά ενώ χρησιμοποιήθηκαν σε τόσο μικρές ποσότητες ώστε να μπορούν να διαλυθούν γρήγορα σε υγρά περιβάλλοντα όπως το σώμα. Συγκριτικά, ένα συμβατικό τσιπ με πάχος ενός χιλιοστού χρειάζεται περί τα 1.000 χρόνια προκειμένου να διαλυθεί, σημειώνει ο Τζον Ρότζερς από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόι στο Σικάγο που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας και προσθέτει ότι οι νέες μικρο-συσκευές μπορούν να «εξαφανιστούν» μέσα σε περίπου δύο εβδομάδες. Οι συσκευές - «φαντομάδες» δοκιμάστηκαν αρχικώς στο εργαστήριο – συγκεκριμένα δημιουργήθηκαν με βάση τη νέα τεχνολογία μια ψηφιακή κάμερα με ανάλυση 64 pixel, αισθητήρες θερμοκρασίας αλλά και ηλιακές κυψέλες. Δοκιμάστηκε επίσης σε αρουραίους μια μικροσυσκευή που θερμαίνει τα τραύματα ώστε να «εξολοθρεύονται» τα βακτήρια και να μην προκαλούνται μολύνσεις. Σύμφωνα με τους ειδικούς, μετά την τοποθέτησή του εμφυτεύματος εντός του οργανισμού των ζώων άρχισαν να αναπτύσσονται αιμοφόρα αγγεία γύρω από το μεταξένιο «κουκούλι» του, γεγονός που μαρτυρεί ότι αυτό ήταν βιοσυμβατό.
Κανένα σημάδι φλεγμονής
Παράλληλα δεν εμφανίστηκε κανένα σημάδι φλεγμονής στο σημείο όπου τοποθετήθηκαν οι συσκευές πριν να διαλυθούν. Όπως εξήγησε ο δρ Ρότζερς «με δεδομένο ότι οι μολύνσεις αποτελούν κύρια αιτία επανεισαγωγής στο νοσοκομείο, η τοποθέτηση μιας τέτοιας συσκευής στην περιοχή ενός χειρουργημένου τραύματος προτού το κλείσουν οι γιατροί θα μπορεί να σώσει από περαιτέρω προβλήματα υγείας. Ωστόσο μια τέτοια συσκευή θα είναι απαραίτητη μόνο για το πρώτο κρίσιμο διάστημα μετά την επέμβαση. Με τη νέα τεχνολογία λοιπόν δεν θα χρειάζεται να ξαναχειρουργήσουμε τον ασθενή για να αφαιρέσουμε τη συσκευή αφού αυτή θα διαλύεται από μόνη της».
Άλλες εφαρμογές
Υπάρχουν επίσης ιδέες σχετικά με χρήση της τεχνολογίας για την αργή αποδέσμευση φαρμάκων εντός του σώματος ή για τη δημιουργία αισθητήρων που θα τοποθετούνται στον εγκέφαλο και στην καρδιά. Η ερευνητική ομάδα έχει πάντως μέχρι στιγμής δημιουργήσει οδοντικά εμφυτεύματα με βάση τη νέα τεχνολογία. Η νέα τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενη όχι μόνο στο πεδίο της ιατρικής αλλά και σε πολλούς άλλους τομείς. Θα μπορούν για παράδειγμα να δημιουργούνται βιοδιασπώμενες οθόνες για κινητά και υπολογιστές ή και άλλα εξαρτήματα ηλεκτρονικών συσκευών – αν συμβεί κάτι τέτοιο θα καθίσταται δυνατή η καλύτερη διαχείριση των ηλεκτρονικών αποβλήτων τα οποία κατακλύζουν ολοένα και περισσότερο τον πλανήτη μας.
Πηγη
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου