Implan Medis Bebas Baterai

Implan Medis Bebas Baterai

Teknologi implan medis terus-menerus berevolusi. Dari waktu ke waktu, alat pacu jantung semakin kecil dan semakin kecil ukurannya. Sayangnya, sampai sekarang perangkat semacam ini masih tergantung pada baterai tradisional sebagai sumber tenaganya. Baterai tradisional ini mengandung bahan kimia beracun yang sebenarnya belum seratus persen aman untuk dipasang di dalam tubuh manusia. Selain itu, baterai ini juga harus diganti secara berkala, sehingga pemakainya harus menjalani prosedur pembedahan yang menyakitkan dan berisiko secara berkala pula.

Sebuah terobosan dalam sistem penyimpanan energi yang diberi nama "superkapasitor biologis" barangkali bisa menjawab persoalan ini. Sistem ini akan membuat perangkat implan medis tidak lagi membutuhkan baterai yang setiap saat harus diganti.

Selama bertahun-tahun berbagai inovasi untuk mendapatkan sumber tenaga yang aman bagi implan medis telah banyak bermunculan. Sebuah tim peneliti Jerman mengembangkan sejenis sel bahan bakar biologis dengan sumber tenaga yang diambil dari gula darah pasien. Satu tim di Korea meneliti tentang pemanfaatan tenaga listrik yang berasal dari otot-otot tubuh si pasien sendiri. Seorang insinyur listrik dari Stanford mengembangkan sebuah teknik yang membuat perangkat implan medis yang bisa diisi ulang secara nirkabel melalui gelombang radio.

Baru-baru ini tim peneliti dari University of California, Los Angeles (UCLA) dan University of Connecticut telah merancang sistem biofriendly supercapacitor yang menggunakan elektrolit dari cairan biologis yang diambil dari tubuh manusia, seperti serum darah dan urine. Sistem ini bekerja bersamaan dengan penghimpun energi yang bisa mengubah panas dan gerak tubuh menjadi listrik, yang kemudian disimpan di supercapacitor.

"Tidak seperti baterai yang menggunakan reaksi kimia yang melibatkan bahan kimia beracun dan elektrolit untuk menyimpan energi, teknologi baru biosupercapacitor ini menyimpan energi dengan memanfaatkan ion atau molekul bermuatan yang terkandung dalam serum darah," jelas Mosa Islam, mahasiswa pascasarjana dan penulis utama dalam penelitian ini.

Biosupercapacitor baru ini terdiri dari elektroda yang terbuat dari graphene, dan diapisi dengan protein dari tubuh manusia yang telah dimodifikasi. Sedangkan cairan biologis bertindak sebagai elektrolit. Tidak seperti oksida graphene murni yang tidak dimodifikasi (yang ternyata menyebabkan kerusakan sel pada dosis rendah), bahan nanokomposit graphene oxide yang telah dimodifikasi dengan unsur protein hasil pengembangan tim ini tidak beracun. Ketika dilakukan pengujian, sama sekali tidak terdeteksi adanya substansi yang berbahaya, baik pada fibroblas embrio tikus maupun pada kultur sel dengan konsentrasi tinggi.

Tim peneliti mengatakan bahwa perangkat baru dengan ketebalan hanya satu mikrometer ini cukup fleksibel, sehingga mampu menahan tekanan mekanis ketika dipelintir dan diputar di dalam tubuh. Energi yang tersimpan di dalamnya sebanding dengan baterai film lithium tipis yang saat ini digunakan pada alat pacu jantung. Meskipun supercapacitor belum lazim digunakan untuk perangkat implan medis, para peneliti mengklaim bahwa teknologi tersebut memiliki potensi untuk digunakan pada peralatan semacam itu.

"Menggabungkan penghimpun energi dengan supercapacitor dapat memberikan kekuatan luar biasa untuk perangkat implan, sehingga tidak perlu diganti seumur hidup," kata Maher El-Kady, seorang peneliti postdoctoral UCLA. "Penelitian kami berfokus pada upaya untuk merancang supercapacitor kami agar dapat menghimpun energi secara efektif, dan menemukan cara untuk membuatnya cocok dengan kondisi tubuh manusia."

Hasil penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal Advanced Energy Materials.

---

(sumber: New Atlas)

Comments (0)

There are no comments posted here yet

Leave your comments

Posting comment as a guest. Sign up or login to your account.
Attachments (0 / 3)
Share Your Location