Voimanlähteitä biohajoavaan elektroniikkaan

Lääketieteellisessä diagnostiikassa käytettävien pienikokoisten, väliaikaisesti kehon sisälle asennettavien elektronisten laitteiden merkitys voi kasvaa merkittävästi lähitulevaisuudessa. Kehityksen kannalta keskeinen haaste on, että laitteiden on oltava elimistölle vaarattomia. Ihanteellista olisi, että laitteiden kaikki osat, kuten elektroniikkakomponentit, voimanlähteet ja pakkausmateriaalit hajoaisivat laitteen käyttöiän päätyttyä elimistössä terveydelle vaarattomiksi yhdisteiksi. Tällöin esimerkiksi ruuansulatuskanavan tutkimiseen voitaisiin käyttää lääketabletin tavoin nieltävää biohajoavaa mittalaitetta ilman riskiä siitä, että laite juuttuu elimistöön ja se on poistettava kirurgisesti.

Väliaikaisten ja pienitehoisten laitteiden voimanlähteenä voisi käyttää esimerkiksi biohajoavia paristoja. Turun yliopiston materiaalien fysikaalisen kemian tutkimusryhmässä tutkitaan, miten lääketieteellisiin sovellutuksiin sopivia voimanlähteitä voisi valmistaa tarkoitukseen sopiviksi muokatuista sähkökemiallisesti aktiivisista kinonipohjaisista materiaaleista. Ajatus tutkia näitä materiaaleja on luonnon innoittama, sillä elävässä luonnossa kinonit ovat keskeisessä osassa energian tuotannossa ja sen käytössä, esimerkiksi fotosynteesissä. Sovellusten kannalta on myös tärkeää, että kinonipohjaiset materiaalit ovat edullisia ja niihin voidaan varastoida runsaasti energiaa.

Biohajoavia voimanlähteitä voitaisiin hyödyntää myös valmistettaessa entistä ympäristöystävällisempiä väliaikaisia elektronisia laitteita. Tekniikalle on tarvetta, sillä nykyinen elektroniikkateollisuus on kestämätöntä ja käytöstä poistetut laitteet aiheuttavat vaikeasti hallittavissa olevan ja alati kasvavan jäteongelman. Tekniikka avaisi myös aivan uusia sovellusmahdollisuuksia, sillä voimanlähteitä voisi hyödyntää esimerkiksi laajamittaisessa ympäristön tutkimuksessa käytettävissä laitteissa ilman, että laitteita tarvitsisi tutkimuksen jälkeen kerätä pois luonnosta.

Lauri Marttila
Kirjoittaja on kemian tohtorikoulutettava.