Nanoparticelle d'argento possono un giorno essere la chiave per i dispositivi che mantengono il cuore battere forte e costante

Marzo 24, 2016 Admin Salute 0 3
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Le nanoparticelle sono parte di una nuova famiglia di materiali creati nel laboratorio del SUNY Distinguished Professor e Greatbatch Professore di Advanced Power Sources Esther Takeuchi, PhD, che ha sviluppato la batteria ossido di vanadio litio/silver. La batteria è un fattore importante nel portare defibrillatori cardiaci impiantabili (ICD) in produzione alla fine del 1980. ICD scuotere il cuore in un ritmo normale quando va in fibrillazione.

Venti anni più tardi, con più di 300.000 di queste unità di essere impiantati ogni anno, la maggior parte di essi sono alimentati dal sistema di batteria sviluppato e migliorato da Takeuchi e il suo team. Per questo lavoro che ha guadagnato più di 140 brevetti, che si ritiene essere più di ogni altra donna negli Stati Uniti. Lo scorso autunno, era uno dei quattro destinatari onorati in una cerimonia alla Casa Bianca con la National Medal of Technology and Innovation.




Batterie ICD, in generale, ora durano cinque a sette anni. Ma lei e il marito e co-investigatore, SUNY Distinguished Professor insegnamento di Chimica Kenneth Takeuchi, PhD, e Amy Marschilok, PhD, UB professore assistente di ricerca di chimica, stanno esplorando anche-migliori sistemi di batteria, di fine-tuning materiali bimetallici al livello atomico.

La loro ricerca indagando fattibilità per l'utilizzo ICD è finanziato dal National Institutes of Health, mentre la loro ricerca di nuovi sistemi bimetallici è finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

Finora, i risultati mostrano che si possono fare loro materiali 15.000 volte più conduttivo Su uso iniziale batteria dovuto in-situ (cioè, nel materiale originale) generazione di nanoparticelle di argento metallico. Il loro nuovo approccio alla progettazione materiale consentirà lo sviluppo di una maggiore potenza, batterie a più lunga durata di quanto fosse possibile in precedenza.

Queste e altre migliorie hanno dato grande impulso interesse per i materiali della batteria ei dispositivi rivoluzionari che possano rendere possibile.

"Potremmo essere dirigendo verso un periodo in cui siamo in grado di rendere le batterie così piccola che - ei dispositivi che di potenza - possono semplicemente essere iniettati nel corpo", dice Takeuchi.

In questo momento, il suo team sta studiando come aumentare la stabilità dei nuovi materiali che stanno progettando per ICD. I materiali saranno testati nel corso di settimane e mesi in forni di laboratorio che simulano la temperatura corporea di 37 gradi Celsius.

"La cosa veramente interessante di questo concetto è che stiamo Mettere a punto il materiale a livello atomico", dice Takeuchi. "Così il cambiamento nella sua conduttività e prestazioni è inerente al materiale. Non abbiamo aggiunto integratori per raggiungere questo, abbiamo fatto modificando direttamente il materiale attivo."

Lei spiega che nuove e migliorate batterie per applicazioni biomediche potrebbero, in modo pratico, rivoluzionare trattamenti per alcune delle malattie più persistenti facendo dispositivi fattibili che sarebbero impiantati nel cervello per trattare ictus e malattie mentali, nella spina dorsale per trattare cronica dolore o nel sistema nervo vago per il trattamento di emicranie, il morbo di Alzheimer, l'ansia, anche l'obesità.

E anche se le batterie sono una tecnologia storico, sono ben lungi dall'essere maturi, Takeuchi note. Questa primavera, è docente del corso di accumulo di energia nella Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate di UB e la classe è pieno di capacità. "Non ho mai visto interesse nelle batterie alto come è ora," dice.

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