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Residuos nucleares para alimentar neuronas artificiales durante décadas

Una neurona transmitiendo una señal

El futuro de la biomedicina está en usar residuos nucleares para alimentar durante cientos de años implantes vitales de nuestro cuerpo. Y así evitar tener que cambiar baterías o recargar pilas. Un equipo inglés está trabajando en una novedosa tecnología con diamantes.

Las empresas Arkenlight y Axorus se han unido para crear un prototipo de la primera neurona artificial alimentada por una batería betavoltaica de diamantes fabricada con residuos nucleares. El objetivo es desarrollar implantes de grado médico con fuentes de energía que duren décadas.

Arkenlight fue fundada por investigadores de la Universidad de Bristol que desarrollaron un medio para tomar trozos de residuos radiactivos de las centrales nucleares y convertirlos en diamantes que pueden recoger los electrones de alta energía, o partículas beta, y convertirlos en electricidad utilizable.

Estas baterías betavoltaicas generarán energía durante mucho tiempo: algunas pueden diseñarse para durar décadas, otras miles de años, dependiendo de la vida media del isótopo específico que utilicen.

Y a pesar de que se fabrican a partir de residuos nucleares radiactivos, Arkenlight afirma que son muy seguras para su uso cerca o incluso dentro del cuerpo humano, ya que la radiación beta de este tipo no penetra mucho en los tejidos, y la extrema dureza de la estructura del diamante hace que sea casi imposible romperla.

Arkenlight ha estado trabajando con la empresa francesa Axorus, para explorar la posibilidad de utilizar microbaterías betavoltaicas para alimentar las neuronas artificiales que han estado desarrollando.

Estas neuronas artificiales están diseñadas para encajar en el sistema nervioso de un paciente y realizar una serie de funciones, basadas en su capacidad para comunicarse con las neuronas biológicas, "escuchando" las señales enviadas por otras neuronas y enviando señales propias cuando sea necesario.

Neuronas

"Se trata de un circuito CMOS", explica la empresa, "hasta 1.000 veces más eficiente energéticamente y hasta 10 veces más pequeño que una neurona biológica. Su altísima sensibilidad lo hace ideal para implantes médicos".

La empresa está desarrollando actualmente una retina artificial, que empareja una serie de neuronas artificiales con fotodiodos, creando una matriz de "píxeles" que puede leer la luz entrante y enviar una señal eléctrica al cerebro a través del nervio óptico.

Diseñado para pacientes con degeneración macular asociada a la edad, pretende devolver a las personas la parte central de su visión, aunque inicialmente solo en blanco y negro.

pompeya

Estas retinas artificiales serán alimentadas por la propia luz ambiental, pero Axorus está buscando soluciones para alimentarlas por la noche, y la empresa tiene en mente otras aplicaciones para sus neuronas artificiales en el cerebro, el sistema endocrino, el intestino y el sistema urinario.

Una batería betavoltaica diminuta y segura que dure décadas podría ser perfecta para estos dispositivos, así que Axorus y Arkenlight se han asociado para construir una prueba de concepto: la primera neurona artificial alimentada por un microgenerador de energía radiovoltaica de tritio.

La empresa mantiene la esperanza de poder comercializar algo antes de 2024.

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Etiquetas: Salud

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