Akıllı Lens Pilleri Gözyaşıyla Şarj Edilebilir mi?
Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesinden (NTU Singapur) araştırmacılar, insan korneası kadar ince bir esnek pil geliştirdi. Bu yenilikçi enerji depolama cihazı, tuzlu su çözeltisine batırıldığında kendi kendini şarj ediyor ve gelecekte akıllı kontak lenslere yakıt sağlama potansiyeline sahip.
Akıllı kontak lensler, kornealarımızda görünür bilgileri görüntüleyebilen ve artırılmış gerçekliğe erişmek için kullanılabilen yüksek teknolojili kontak lenslerdir. Mevcut kullanım alanları arasında görme kusurlarının düzeltilmesine yardımcı olmak, kullanıcıların sağlığını izlemek, diyabet ve glokom gibi kronik sağlık sorunları olan kişiler için hastalıkları tespit ve tedavi etmek yer alıyor.
Gelecekte akıllı kontak lenslerin, kullanıcının gördüğü ve duyduğu her şeyi kaydedip bulut tabanlı veri depolama alanına aktarabileceği düşünülüyor. Ancak gelecekteki bu potansiyele ulaşmak için söz konusu lenslere güç sağlayacak güvenli ve uygun bir pilin geliştirilmesi gerekiyor.
Mevcut şarj edilebilir piller, metalden üretilip insan gözünde kullanım için uygun olmayan teller ve indüksiyon bobinleri içerdiğinden insan gözünde kullanım için uygun görülmüyor. NTU tarafından geliştirilen ve biyouyumlu malzemelerden üretilen pil, lityum-iyon piller veya kablosuz şarj sistemlerinde olduğu gibi teller ve toksik ağır metaller içermiyor. Çevresindeki tuzlu su çözeltisindeki sodyum ve klorür iyonlarıyla reaksiyona giren glikoz bazlı bir kaplamaya sahip olan pilin içerdiği su, elektriğin üretilmesi için “tel” ve “devre” görevi görüyor.
Çalışmanın ilginç bir yanı ise geliştirilen pilin insan gözyaşlarıyla da çalıştırılabilir olması. Mevcut pili yapay bir gözyaşı çözeltisiyle test eden araştırmacılar, her on iki saatlik kullanım döngüsü için pilin ömrünün bir saat daha uzayacağını gösterdi. Gözyaşı daha düşük yoğunlukta sodyum ve potasyum iyonları içerdiğinden şarj üzerinde ancak bu denli bir etkisi oluyor.
Pil ayrıca harici bir güç kaynağı ile normal yollarla da şarj edilebiliyor. Araştırmanın lideri NTU Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Fakültesinden Doç. Dr. Lee Seok Woo, bu araştırmanın aslında basit bir soruyla başladığını söylüyor: “Kontak lens pilleri gözyaşıyla şarj edilebilir mi?”.
Nano Energy dergisinde yayımlanan bu yeni çalışmada, enzimatik reaksiyon ve kendi kendini indirgeme reaksiyonunun benzersiz bir kombinasyonuyla bir pilin her iki elektrodunu da şarj etmek mümkün. Şarj mekanizmasının yanı sıra elektrik üretmek için sadece glikoz ve su gerekiyor, bu malzemelerden her ikisi de insanlar için güvenli.
Geliştirilen ürün ayrıca geleneksel pillere kıyasla çevreye daha az zararlı. Ekip, pilin en az sekiz saat boyunca yüksek miktarda glikoz, sodyum ve potasyum iyonları içeren uygun bir çözelti içine yerleştirilerek kullanıcı uyurken şarj edilmesini öneriyor.
Biyomedikal ve nano ölçekli optik alanında uzmanlaşmış olan ve çalışmaya dâhil olmayan NTU Makine ve Havacılık Mühendisliği Fakültesinden Doç. Dr. Murukeshan Vadakke Matham, araştırma ekibi tarafından yapılan çalışmanın önemini vurguluyor. Matham’a göre, bu pil, insanlarda doğal olarak bulunan glikoz oksidaza dayandığı ve gözyaşlarımızda da yer alan klorür ve sodyum iyonlarıyla çalıştığı için biyouyumlu ve insan kullanımına uygun. Dolayısıyla, ağır metaller içermeyen, ince ve biyouyumlu bir pil arayışında olan akıllı kontak lens endüstrisi için de bu buluş büyük önem taşıyor.
Kaynak: https://e-dergi.tubitak.gov.tr