Hasiera »   Albisteak »   Garun pila

Pile de cerveaux

• Zabaldu:
• Twitter
• Facebook
• Emaila

Le Massachusetts Institute of Technology a inventé la façon de produire de l'électricité à partir du liquide céphardalique qui circule dans le cerveau: une pile de combustible qui fonctionne en oxydant le glucose dans le liquide. Sa puissance varie de 1 à 100 microwatts par centimètre carré et, si elle était peu, est suffisante pour répondre aux besoins électriques des futurs implants médicaux. En fait, l'essor de la bioélectronique de puissance ultra faible a permis de développer des dispositifs très efficaces, capables de fonctionner à l'échelle des microwatts.

Le but des chercheurs du MIT est l'intégration dans le cerveau et la création d'une batterie d'une capacité de plusieurs décennies. Le remplacement de ce type d'utilisation actuelle a lieu dans quelques années. D'autres dispositifs, comme les implants cochléaires, utilisent des sources d'électricité externes pour fonctionner.

Le platine et le réseau de nanotubes de carbone sont les principaux composants de la pile à combustible créée par les chercheurs du MIT. Il est organisé en couches et a la forme de puces informatiques.

L'anode à base de platine est au fond et la cathode extérieure formée de nanotubes de carbone au contact du liquide céphaloïde. La plus grande difficulté du système est que les piles sont extraites du liquide céphardalique contenant le glucose et l'oxygène, les deux, et que les combustibles qui doivent réagir séparément à l'anode et à la cathode, sont transférés aux endroits qui leur correspondent du fluide qu'ils mélangent, sans que d'autres réactions se produisent sur le chemin et sans produire de courts-circuits qui détériorent la pile.

La conception utilisée dans ce cas est une version d'une proposition dans les années 70. La cathode extérieure et l'anode intérieure sont séparées par une membrane perméable sélective (de nafion perméable à cations). Le glucose traverse le réseau de nanotubes de carbone et la membrane jusqu'à l'anode, où il s'oxyde en libérant des électrons. Dans la cathode extérieure, l'oxygène est réduit. Les électrons sont dirigés de l'anode à la cathode, en fermant le circuit du courant électrique et par un gradient d'oxygène on empêche l'oxygène d'entrer dans son intérieur et un court-circuit se produit.

Les chercheurs du MIT ont démontré le fonctionnement de la pile à combustible dans un environnement qui simule le liquide céphaloïde et ont publié leurs résultats dans le magazine PloS ONE. En outre, des simulations informatiques ont calculé que la consommation de glucose et d'oxygène de la pile n'atteint pas une quantité et une vitesse pouvant causer des dommages physiologiques au cerveau.

Selon les chercheurs du MIT, le liquide céphaloïde est un environnement idéal pour l'implant de piles à combustible: « A peine des cellules, la surveillance immunitaire est minime, la concentration de protéines adhésives dans la pile est cent fois plus faible que dans le sang ou dans d’autres tissus et le niveau de glucose est équivalent », expliquent l’article.

En fait, Mars dernier a été publié dans le Journal of the American Chemical Society beaucoup de sang. La pile a été insérée dans un escargot et servait du glucose de son hemolinfo pour produire de l'électricité (équivalent au sang humain). Selon les auteurs de l'étude, il était capable de fonctionner pendant plusieurs mois sans nuire au caracol. La pile des chercheurs du MIT n'a pas encore été prouvée dans les êtres vivants.