Cientistas dos Estados Unidos de América desenvolveram uma bateria à base de papel que pode ser ingerida e utilizada para alimentar dispositivos médicos no organismo. Testada em porcos, a tecnologia conseguiu fornecer energia por três dias antes de começar a degradar-se gradualmente no aparelho digestivo.
O dispositivo foi desenvolvido com materiais biodegradáveis que se dissolvem progressivamente no ambiente ácido do tracto gastrointestinal e são posteriormente absorvidos pelo organismo. A tecnologia poderá, no futuro, ser utilizada em dispositivos médicos temporários, evitando intervenções cirúrgicas para a remoção de baterias convencionais.
A bateria, apresentada num estudo publicado na revista Nature Chemical Engineering, é constituída por várias camadas. O ânodo, correspondente ao terminal negativo, é formado por uma liga de magnésio, enquanto o cátodo utiliza trióxido de molibdénio e carvão activado. Entre os dois componentes encontra-se um electrólito biodegradável, responsável pela produção de corrente eléctrica.
Os investigadores utilizaram nanofibrilas de celulose como aglutinante, conferindo à bateria uma estrutura fina, semelhante a papel. Para controlar a velocidade de degradação no ambiente ácido do estômago, o dispositivo recebeu ainda um revestimento de cera de abelha. Algumas versões foram também revestidas com cera de candelila, permitindo prolongar o seu funcionamento.
A equipa desenvolveu duas versões. A mais pequena, concebida para caber numa cápsula de gelatina convencional, produziu cerca de 1,77 volts e armazenou energia suficiente para alimentar dispositivos electrónicos de baixo consumo. A versão de maiores dimensões atingiu aproximadamente 1,84 volts e uma capacidade máxima de 3,5 miliampere-hora.
Apesar dos resultados, a tecnologia ainda enfrenta alguns desafios antes de poder ser testada em seres humanos. Os investigadores identificaram diferenças no desempenho das baterias relacionadas com o contacto entre as camadas, a distribuição do electrólito e a espessura do revestimento de cera
A bateria de maiores dimensões foi utilizada para alimentar uma cápsula ingerível destinada à estimulação eléctrica do estômago. A experiência provocou um aumento dos níveis de grelina, hormona associada à sensação de fome, sem causar danos visíveis nos tecidos da zona estimulada.
Outras Notícias Para Ler
Nos testes realizados em porcos, ambas as versões funcionaram durante até três dias, embora a tensão e a capacidade tenham diminuído à medida que os dispositivos se degradavam. A bateria mais pequena alimentou uma etiqueta RFID colocada no esófago, permitindo detectar quando os animais engoliam medicamentos.
Apesar dos resultados, a tecnologia ainda enfrenta desafios antes de poder ser testada em seres humanos. Os investigadores identificaram diferenças no desempenho relacionadas com o contacto entre as camadas, a distribuição do electrólito e a espessura do revestimento de cera.
A equipa pretende agora aperfeiçoar o processo de fabrico e controlar com maior precisão o período de funcionamento e degradação, de modo a desenvolver baterias capazes de fornecer energia durante períodos específicos, entre algumas horas e vários dias.
Os investigadores planeiam ainda realizar testes mais prolongados em condições semelhantes às do tracto gastrointestinal humano e preparar um primeiro ensaio clínico do sistema RFID, que, segundo os autores, poderá avançar nos próximos anos.
Fonte: Zap
