Implantáty s galliovými solárními články: paprsek naděje pro lidi, kteří ztrácejí zrak?
Miniaturní solární článek s galliem, vyvinutý výzkumníky z University of New South Wales, by mohl představovat možnou léčbu určitých onemocnění vedoucích ke ztrátě zraku. Implantáty přeměňují dopadající světlo na elektrické signály, které mozku v některých případech umožňují „vidět“.
Elektřina ze světla se promění ve vnímání barev
Onemocnění, jako je věkem podmíněná makulární degenerace, jsou spojena s úbytkem takzvaných fotoreceptorů, tedy smyslových buněk odpovědných za vnímání barev. Lékařská neuroprotetika nabízí terapeutický přístup založený na zařízeních, která interagují s nervovým systémem s cílem obnovit ztracené funkce. Známým příkladem takových přístupů jsou kochleární implantáty u neslyšících, které převádějí zvuk na elektrické signály. Fotovoltaické implantáty fungují na stejném principu, přičemž přeměňují světlo na vnímání barev. Rozhodující výhodou této technologie je, že do oka není nutné implantovat žádné dráty, což je velmi složitý zákrok.
Vzorem byly tenkovrstvé solární panely z arsenidu galia
V současné době se výzkumný projekt nachází ve fázi „Proof of Concept“, tedy ověření zásadní proveditelnosti. Dosavadní testy proběhly mimořádně dobře. Jako model pro miniaturní solární články v oku si vědci vybrali tenkovrstvé solární články z polovodičových materiálů, jako je arsenid galia a fosfid galia a india. Tyto ohebné solární články jsou mnohem lehčí než tlustovrstvé moduly ze silikonu. K vygenerování dostatečného napětí pro stimulaci neuronů je zapotřebí několik vrstev použitého materiálu. Zejména arsenid galia je proto jako materiál pro implantáty velmi slibný, protože se dá vrstvit mnohem snadněji než křemík. Navíc tyto solární články dosáhly při pokusech Fraunhoferova institutu velmi vysoké účinnosti téměř 69 %.
Indium a gallium jsou ideální kovy pro optické implantáty
Při vývoji optických implantátů se využívá nejen gallium, ale i indium (jak jsme již informovali). Vzhledem k tomu, že oba tyto technologické kovy nabývají na významu jak v oblasti špičkových technologií, tak i ve výzkumu materiálů pro lékařské účely, měli by je investoři rozhodně sledovat.