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Aktuell  11.01.2015 (Archiv)

Batterien, die man schlucken könnte

Ingenieuren des Brigham and Women's Hospital in Boston ist es in Kooperation mit Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Harvard University gelungen, eine revolutionäre, neue kindersichere Batterie zu entwickeln.

Der Clou dabei: Die kleine Knopfzelle ist mit einer Schicht aus sogenanntem Quantentunnelkomposit (QTC) überzogen und gibt nur dann elektrischen Strom ab, wenn sie leicht zusammengedrückt wird - etwa im Batteriefach eines Geräts. So wird verhindert, dass sich ätzende Substanzen bilden können, wenn sie fälschlicherweise von einem Kleinkind verschluckt wird.

'Die meisten Unfälle passieren, wenn die Batterien in eine feuchte Umgebung gelangen und dort Strom abgeben, nachdem sie verschluckt worden sind', zitiert BBC News den verantwortlichen Projektleiter Jeff Karp vom Brigham and Women's Hospital. Die Abgabe von Elektrizität führe dann dazu, dass Wasser in seine chemischen Bestandteile aufgespaltet wird, wobei ätzende Wasserstoffionen in der Speiseröhre freigesetzt werden. 'Diese können schon nach wenigen Stunden ernste Gewebeschäden hervorrufen', betont Karp. Mehr als 3.000 solcher Fälle mit 'fürchterlichen Verletzungen' würden pro Jahr in den USA registriert, so der Experte.

Gesundheit gesichert

In Anbetracht der alarmierenden statistischen Zahlen hat der Bioingenieur gemeinsam mit Kollegen vom MIT und Harvard eine simple, aber effektive Kindersicherung entwickelt. Diese löst das Problem gewissermaßen schon bei der Wurzel und verhindert, dass die Batterie auch dort Strom abgibt, wo sie es gar nicht soll. Möglich wird das durch die Verwendung eines speziellen QTC-Materials, das als einen Millimeter dicke Schutzschicht die Batterie umhüllt. Dieses besteht zum Großteil aus Silikon, das mit einigen winzigen Metallpartikeln durchzogen ist.

Dank der besonderen Eigenschaften des Kompositstoffs gibt die Batterie ihre elektrische Ladung nur dann an ihre Umwelt ab, wenn sie einem leichten Druck ausgesetzt wird. 'Hierbei kommt es zu einem Phänomen, das sich nur mittels Quantenmechanik erklären lässt: Die Metallpartikel werden enger aneinander gedrückt und die Elektronen bekommen durch einen gewissen Tunneleffekt die Möglichkeit, sich durch sie hindurch zu bewegen', erläutert Karp.

Erste Praxistests der kindersicheren Batterie sind laut dem Bericht durchwegs erfolgreich verlaufen. Diese wurde etwa auf Proben von menschlichem Darmgewebe gelegt oder in den Eingeweiden lebender Schweine platziert, ohne irgendeinen Schaden anzurichten. Auch die Aufbewahrung in Magensäure zeigte nach 24 Stunden keinerlei Auswirkungen. Die Wissenschaftler hoffen nun, dass die Batteriehersteller ihre Idee aufgreifen. 'Wir haben bereits ein Patent beantragt und einige Gespräche in Bezug auf eine praktische Umsetzung geführt', lässt Projektleiter Karp wissen.

pte/red

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#Forschung #Gesundheit #Batterien #Spielzeug


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