14/06/2012 - Celdas de combustible para alimentar implantes en seres vivos

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Una de las barreras que frenan el desarrollo de implantes y sistemas empotrados en seres vivos es la necesidad de desarrollar sistemas de alimentación o baterías que permitan el funcionamiento autónomo de este tipo de sistemas (sin necesidad de cambiar sus baterías o someterlos a procesos de recarga).

En DARPA, por ejemplo, llevan tiempo trabajando con materiales piezoeléctricos para aprovechar el movimiento y vibraciones de los insectos a la hora de generar electricidad y alimentar circuitos y sistemas empotrados en éstos (insectos espía) e, incluso, generar electricidad a partir de los procesos metabólicos de los caracoles (basando las celdas de combustible en la glucosa).

Celda de combustible de glucosa

Precisamente, tomando como base la glucosa como base de una celda de combustible que sirva para generar electricidad, un equipo de neuro-ingenieros del MIT ha desarrollado una celda susceptible de ser implantada en un ser vivo que podría generar electricidad a partir de la glucosa presente en el fluido cerebroespinal que hay alrededor de nuestro cerebro y de nuestra médula espinal.

Esta pila de combustible capaz de generar electricidad a partir de la glucosa podría servir de base al desarrollo de implantes y “sistemas empotrados” tanto para animales como para seres humanos, una celda que se ha desarrollado con silicio y platino (usando métodos tradicionales de fabricación de circuitos integrados) en una pieza de 64 x 64 mm con la que se puede generar una potencia equivalente a varias decenas de milivatios.

Quizás varias decenas de milivatios pueda parecer muy poco pero, realmente, es una potencia suficiente como para alimentar sistemas empotrados (que por lo general consumen muy poco), implantes o, incluso, activar de manera artificial a grupos de neuronas (mediante una electro-estimulación directa).

¿Y ahora qué?

El desarrollo es muy interesante porque pone sobre la mesa dos aspectos muy importantes. Por un lado, esta celda de combustible basada en silicio y platino se ha desarrollado siguiendo los mismos procesos de fabricación de los circuitos integrados, un detalle más que importante porque permitirá su desarrollo con tecnologías que actualmente se utilizan y sin necesidad de realizar grandes inversiones en nuevas máquinas o procesos de fabricación.

Por otro lado, otras celdas basadas en glucosa suelen utilizar compuestos orgánicos (enzimas) como catalizadores y, claro está, necesitan recargar el catalizador pero, en este caso, al usar el platino, el catalizador tiene durabilidad infinita además de ser un material que no provoca rechazo biológico.

Gracias a este desarrollo parece que el MIT resuelve el problema de la autonomía de los implantes biocompatibles y, por tanto, nos acerca algo más a su desarrollo y, quizás, uso.

Noticia original (Mit News)

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