Изобрели безопасные батарейки для детей

04.11.2014 19:15

485

Инженеры в США создали безопасные батарейки для ребенка. Батарейки со специальным покрытием теперь не несут опасности и смогут навредить здоровью, если их проглотили.

Кнопкообразные маленькие батарейки могут быть легко проглочены ребенком и вызывать тысячи травм каждый год, а некоторые со смертельным исходом.

Новое покрытие только проводит электричество при сжатии — например, когда аккумуляторная батарея находится внутри ее подпружиненного отсека.

Остальная часть времени она изолирует батарею, что делает ее неактивной и безопасной.

Процесс описан в научном журнале PNAS. Изоляция важна, потому что раны и смертельные случаи происходят, когда батарейки промокают и выпускают поток отравы после того, как их глотают.

«Поток выпущен, и это разрушает воду, производя ионы гидроокиси, которые очень едки и вредны», — объяснил старший автор доктор Джефф Карп, инженер-биомедик в Бриэме и в женской больнице в Бостоне.

Батарейки фактически делают каустическую соду, которая может съесть все ткани и повредить пищевод или голосовые связки, а иногда достигает крупных кровеносных сосудов.

«Ужасные» травмы

Два года назад, один из коллег доктора Карпа увидел статистику по проблеме — больше чем 3 000 приемов батареек в пищу ежегодно в США — и его команда начали искать решение.

Их новый чувствительный к давлению дизайн использует ноу-хау, названную квантовым тоннельным переходом, который также используется в тачпадах и экранах.

Отрицательный терминал батарейки был покрыт 1мм-толстым слоем материала, названным «квантовым тоннельным соединением» (QTC). Это — главным образом силикон, но пропитан крошечными частицами металла.

Когда это жестко сжато, металлические частицы становятся ближе вместе, что позволяет электронам проходить по «туннелю» между ними: процесс, который может только быть объяснен квантовой механикой.

«Квантовый тоннельный переход — дикое явление», — сказал доктор Карп. «результат по существу достигает невозможное».

Это уже не первое открытие, хотя их детали могут быть и авторские, поскольку QTCs уже найдены во многих публикациях. Находящаяся в Йоркшире компания Peratech развивала QTCs и лицензировала их для изготовителей смартфонов и для НАСА.

Таким образом, команда доктора Карпа не стали первыми открывателями этого процесса, также как и самой идеи о создании срабатывающих на прикосновение батарей.

«Первой попыткой, что мы сделали, это купили материалов из каталога и поместили их на батарею, а затем смотрели, работает ли это?», — сказал он.

«И это работало очень хорошо!»

С прикрепленным на одной стороне края батареи QTC были тогда покрыты изолятором так, чтобы все это было водонепроницаемо.

Теперь батарея будет поставлять поток энергии, если будет испытывать давление. Остальную часть времени она будет абсолютно инертной.

Вместе с коллегами от Массачусетского технологического института и Гарвардского университета доктор Карп приступил к тщательному тестированию новой разработки.

Когда было помещено образцы в ткани кишки или в кишечнике живых свиней, исследуемые батареи не наносили ущерба вообще..

Даже находясь в моделируемой жидкости в желудке и оставленные на 24 часов, они остались нетронутыми. Тот же самый тест провели над обычной батарейкой, что начало реакцию с ужасными последствиями.

Доктор Кейт Паркинс видела, что несколько маленьких детей ужасно страдали после глотания батареек, включая два недавних смертельных случая. Она специализируется на интенсивной терапии и является ведущим консультантом в Педиатрической транспортной службы северо-западного и северного Уэльса.

Она сказала, что это было «довольно ужасающе зрелище» видеть внутреннее кровотечение, что доктора не могут остановить, независимо от того что они пробуют.

«Вы бросаете в раковину вещи и пытаетесь управлять этим», — сказал доктор Паркинс.

«Все подробности о кровоизлиянии мы узнали из таких мест, как Кэмп Бастион. Даже со всеми хирургическими вмешательствами это не дает получить контроль над последствиями проглатывания батареек».

Патент заявлен

Единственный план, который доктор Паркинс видел еще не реализован до сих пор, это идея, чтобы сделать батарейки с неприятным вкусом, или красить их краской так, чтобы родители заметили, что их ребенок глотнул их.

Она сказала, что идея защитного покрытия была «фантастической».

«Это было бы превосходно, если что-то такое простое могло бы решить большую проблему».

Доктор Пол Ширинг, инженер — химик, который работает над технологией батареек в Университетском колледже Лондона, согласился, что дизайн был «захватывающей возможностью», чтобы широко применить.

«Эти исследования проделаны в таком огромном масштабе, что вам нужно довольно широкое распространение, в целях внедрения нового», — сказал он, добавив, что «дизайн покрытия кажется, относительно реалистичной и недорогой идеей».

Доктор Карп и его команда в Бостоне подали патент на дизайн, и уже было «несколько бесед» о его практической реализации.

Они ожидают, что стоимость безопасной батарейки должна оставаться на уровне«копеек, и конечно не доллары».

«Мы надеемся работать с производителями батарей в ближайшем будущем, чтобы помочь предотвратить эти травмы», — сказал он.