¿Qué pasaría si en el futuro los humanos pudieran tragar baterías que alimentarían sus cuerpos?
Tal posibilidad podría parecer ridícula al principio considerando el hecho de que las baterías suelen ser gruesas y demasiado grandes para que las consuman los humanos. Pero con la ayuda de la ciencia, esta idea algún día podría convertirse en realidad.
El intestino delgado, que envuelve un promedio de 22 pies alrededor del intestino humano, es de difícil acceso. Por lo tanto, los investigadores de la Universidad de Binghamton están ofreciendo biobaterías del tamaño de una cápsula, según un presione soltar.
Biobaterías con cámaras ingeribles
El Dr. Seokheun “Sean” Choi, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson y autor principal del estudio, dijo que crearon biobaterías con cámaras ingeribles para llegar a las pequeñas intestino.
Choi afirma que estas baterías tienen una amplia gama de capacidades, que incluyen detección física, imágenes e incluso administración de medicamentos. Sin embargo, el poder es una cuestión clave. Actualmente, los componentes electrónicos funcionan con baterías primarias, que tienen una cantidad limitada de energía y no pueden durar mucho tiempo.
El enfoque del equipo de Watson se basa en los descubrimientos realizados por Choi durante los últimos diez años sobre el uso de bacterias para generar cantidades modestas de electricidad que pueden alimentar sensores y conexiones Wi-Fi para el Internet de las cosas (IoT).
El equipo explica que las baterías tradicionales pueden ser riesgosas ya que la transferencia inalámbrica de energía dentro del cuerpo humano es ineficaz. Dijeron que el movimiento intestinal es demasiado lento para aprovechar la energía mecánica y las diferencias de temperatura son insuficientes para capturar la energía térmica.
Mientras tanto, las biobaterías desarrolladas por el equipo de investigación utilizan la bacteria Bacillus subtilis que forma esporas y permanece inactiva hasta que ingresa al intestino delgado.
Membrana sensible al pH
Los investigadores utilizaron una membrana sensible al pH que debe cumplir requisitos específicos de activación para que la microcélula de combustible pueda funcionar en el intestino delgado.
Choi explica que el esófago en el sistema digestivo tiene un pH neutro, similar al del intestino delgado, pero el tiempo de tránsito es de sólo 10 segundos. Añadió que debido al pH extremadamente bajo del estómago, nunca se activará allí y sólo funcionará en el intestino delgado.
Choi es consciente de que algunas personas pueden ser reacias a consumir bacterias, pero aclaró que los cuerpos humanos ya están llenos de microbios inofensivos que apoyan la digestión y otros procesos corporales.
A pesar de que este estudio acaba de ser publicado, Choi y su equipo ya están planeando mejorar las biobaterías. Una vez que la pila de combustible ingresa al intestino delgado, puede tardar hasta una hora en germinar por completo y los científicos quieren acelerar este proceso.
La celda tiene una densidad de potencia de aproximadamente 100 microvatios por centímetro cuadrado, lo que es suficiente para la transmisión inalámbrica pero proporcionaría diez veces más alternativas de aplicación.
Las baterías también tendrían que someterse a pruebas tanto en humanos como en animales, así como a investigaciones de biocompatibilidad.
Según Choi, las pilas de combustible microbianas de bajo nivel tienen numerosas aplicaciones potenciales, como dispositivos de estimulación eléctrica, sistemas de administración de medicamentos y sensores biológicos y químicos.
Los científicos creen que su micropila de combustible es prometedora, pero señalan que todavía queda un largo camino por recorrer.
ⓒ 2023 . .
