La société de biotechnologie Axorus et le développeur de batteries radiovoltaïques Arkenlight se sont associés pour produire conjointement des cellules nerveuses artificielles alimentées par des cellules bêtavoltaïques en diamant à partir de déchets nucléaires. Leur objectif est de développer des implants médicaux avec une source d'énergie qui durera des décennies.
Il y a quelques années, des scientifiques de l'Université de Bristol, au Royaume-Uni, ont mis au point une méthode permettant d'utiliser les déchets radioactifs des centrales nucléaires, en particulier le carbone 14 et le tritium, pour les transformer en diamants capables d'absorber des électrons à haute énergie, ou des particules bêta, et les transformer en électricité utile.
De telles batteries bêta-voltaïques peuvent produire de l'énergie pendant une longue période : quelques dizaines d'années, quelques milliers, selon la demi-vie d'isotopes spécifiques. Et malgré le fait qu'ils soient fabriqués à partir de déchets nucléaires, ils sont si sûrs qu'ils peuvent être utilisés en toute sécurité à proximité du corps humain ou même à l'intérieur de celui-ci - ce type de rayonnement ne pénètre pas profondément dans les tissus et la dureté élevée du diamant rend le appareil quasi indestructible.
Il convient toutefois de souligner que nous parlons d'infimes quantités d'énergie, écrit New Atlas.
Récemment, Arkenlight, en collaboration avec le français Axorus, a commencé à explorer la possibilité d'utiliser des batteries bêta-voltaïques pour alimenter les neurones artificiels que la société de biotechnologie développe. Les neurones sont conçus pour remplacer les parties endommagées du système nerveux. Leurs fonctions peuvent être différentes, par exemple pour recevoir des signaux d'autres neurones et systèmes corporels ou les envoyer au besoin.
"Il s'agit d'un CMOS (Structure Complémentaire Métal-Oxyde-Semi-conducteur)", explique le site Web d'Axorus, "1 000 fois plus économe en énergie et 10 fois plus petit qu'un neurone biologique. En raison de sa sensibilité extrêmement élevée, il est idéal pour les implants médicaux.
L'entreprise construit actuellement une rétine artificielle, composée de plusieurs neurones et de photodiodes qui génèrent une matrice de pixels et envoient un signal électrique au cerveau via le nerf optique. Pendant la journée, la rétine est alimentée par la lumière, mais pour permettre au patient de voir la nuit, ainsi que pour implanter des implants dans les intestins, les systèmes endocrinien ou urinaire, Axorus cherche d'autres solutions.
Une petite batterie bêta-voltaïque sûre qui dure des décennies peut être un excellent choix pour de tels appareils. Pour ce faire, les deux sociétés ont créé le premier prototype : un neurone artificiel alimenté par un générateur radiovoltaïque au tritium.
La photo montre que la batterie n'est pas du tout petite, mais pour l'instant - à l'avenir, elle devrait être réduite à 4 × 4 mm, avec une épaisseur ne dépassant pas 50 microns. Les ingénieurs s'attendent à ce qu'il génère des microwatts d'électricité pendant des décennies.
Les développeurs prévoient d'entrer sur le marché avec le produit en 2024.
Il est connu que la stimulation électrique accélère la cicatrisation des plaies, cependant, les dispositifs électriques ne peuvent pas toujours être implantés seuls dans les tissus mous sans nuire au corps. Des scientifiques américains ont mis au point un dispositif implantable sous la forme d'un patch qui ne provoque pas de réaction du système immunitaire.
2022-05-27 19:40:57
Auteur: Vitalii Babkin