Berita: Member baru? Bingung? Perlu bantuan? Silakan baca panduan singkat untuk ikut berdiskusi.

Selamat datang, Pengunjung. Silahkan masuk atau mendaftar. Apakah anda lupa aktivasi email?


Masuk dengan nama pengguna, kata sandi dan lama sesi

Dimulai dari era mekanika klasik (Newtonian) pada awal abad 18, mekanika kuantum pada awal abad 20 dan hingga sekarang ini, perkembangan ilmu pengetahuan alam (science) telah melahirkan banyak kemajuan dalam bidang teknologi. Kemajuan ini akhirnya memberikan sumbangan terhadap pergeseran-pergeseran peradaban umat manusia (Frichof Capra, 2001). Menjadi tantangan tersendiri tentunya pada saat ini, untuk lebih memberikan berbagai inovasi berupa sentuhan teknologi terkini pada berbagai bidang. Di antara hal yang difokuskan oleh para ilmuwan saat ini adalah sumber energi, meliputi sumber energi primer hingga bahan penyimpanan energi (material energy storage).

Dalam dua dasawarsa ini, permintaan kebutuhan baterai mengalami peningkatan. Peningkatan ini sejalan dengan terus berekembangnya piranti-piranti elektronik seperti notebook dan HP (Whittingham, 2008). Material penyimpanan energi berupa baterai dewasa ini terus dikembangkan. Perkembangan ini mengarah ke suatu produk baterai dengan ukuran sekecil mungkin namun memiliki daya simpan yang optimal. Baterai dengan ukuran sangat mini tersebut dalam penerapannya membidik pada bidang-bidang medis, selain untuk keperluan notebook, HP dan sebagainya. Perkembangan terakhir saat ini telah mengarah ke era biometrik, yaitu dengan cara memasukkan piranti chip elektronik yang berukuran sangat mikro ke dalam tubuh sebagai tanda pengenal pribadi maupun sebagai terapi dalam bidang kesehatan. Pemasangan piranti chip elektronik tersebut tentunya tidak lepas dari penggunaan baterai (energy storage) sebagai sumber energinya.

Karena pemakaian dan fungsi dari piranti elektronik tersebut akan lama ditanamkan dalam tubuh manusia, maka diperlukan performa yang tinggi. Usaha-usaha tersebut dilakukan dengan pemilihan secara tepat untuk material bahan dari piranti elektronik agar aman ketika ditanamkan dalam tubuh, serta material penyimpanan energi (baterai) sebagai pendukung piranti utama yang dibuat dengan ukuran sekecil mungkin, namun memiliki waktu penyimpanan yang lebih lama.

Jenis-jenis baterai mikro yang saat ini banyak dijumpai dipasar dan telah digunakan sebagai catu daya beberapa piranti-piranti elektronik yang diimplantasi ke dalam tubuh, seperti RFID (Radio Frequency Identification), IES (I Enjoy Sound) sejenis piranti elektronik untuk membantu orang yang mengalami gangguan pendengaran, atau MEMs (Micro Electromechanical System). Pada piranti-piranti elektronik tersebut, baterai yang digunakan masih bersifat eksternal (dibawa bersama alat/piranti). Kelemahan dari baterai eksternal seperti ini menyebabkan ukuran piranti elektronik utama menjadi lebih besar, selain itu piranti bekerja dengan keterbatasan waktu karena bergantung kepada usia baterai.

Saat ini telah dikembangkan baterai yang menggunakan cairan tubuh sebagai elektrolitnya Baterai model ini tentunya akan mengurangi ukuran piranti elektronik secara keseluruhan selain dapat menyediakan sumber energi yang lebih tinggi. Inovasi baterai model seperti ini bisa dilihat pada GMB (Gastric fluid Utilizing Micro Battery).


Gastric-fluid-utilizing Micro Battery (GMB)


Berbagai piranti medis dengan ukuran mikro yang diimplantasi ke dalam tubuh saat ini terus dikembangkan. Perkembangan ini selanjutnya mendukung untuk diciptakannya baterai-baterai dengan performa tinggi sebagai penyedia sumber energi (power supply). Di antara jenis baterai untuk keperluan tersebut adalah GMB (Gastric-fluid-utilizing Micro Battery). GMB adalah baterai yang memanfaatkan cairan lambung dalam perut sebagai cairan elektrolitnya. GMB dirancang untuk digunakan dalam perut untuk menghasilkan listrik berdasarkan prinsip sel volta (Hikaru Jimbo dan Norihisa Miki, 2008).

Dalam penerapannya, GMB digunakan untuk mensuplai energi pada peralatan medis berupa radio-transmisi dengan ukuran yang sangat kecil. Alat medis ini dibungkus dengan kapsul kemudian ditelan melalui mulut pasien. Selanjutnya alat ini akan mendiagnosa dan memberikan informasi melalui gelombang elektromagnetik yang dipancarkan. Penggunaan sumber energi (baterai) yang tepat akan memberikan dukungan terhadap mobilitas piranti medis yang ditanamkan dalam tubuh. Gastric-fluid-utilizing Micro Battery (GMB) memberikan inovasi dengan memanfaatkan cairan lambung sebagai cairan elektrolit sebagai sumber daya (energi) pada baterai.

Diagram Gastric-fluid-utilizing Micro Battery (GMB)
(sumber : Hikaru Jimbo dan Norihisa Miki, 2008)

Prinsip kerja pada baterai GMB tidak jauh berbeda dengan baterai-baterai lainnya yang menggunakan prinsip sel volta. Baterai GMB ini terdiri atas material biocompatible berupa cairan elektrolit yang telah ada pada lambung, zinc sebagai elektroda (katode dan anode), filter keramik yang berpori sebagai penyaring material yang nantinya akan terlibat dalam elektrokimia, serta casing baterai yang terbuat dari polymethylsiloxane.

GMB merupakan sel volta yang menghasilkan listrik sesuai dengan prinsip standar dari sel primer. Cairan pada lambung bertindak sebagai elektrolit, seperti halnya telah diketahui cairan lambung mengandung larutan asam terutama asam klorida (HCL), dan sejumlah kecil kalium klorida dan natrium klorida yang dihasilkan dalam perut.

Logam platinum (Pt) dan zinc (Zn) bertindak sebagai electrode positif dan negatif, yang masing-masing menggunakan cairan lambung sebagai cairan elektrolitnya. Ion hidrogen dan Zn yang masing-masing sebagai anode dan katode, selama reaksi kimia berlangsung logam Pt tidak larut dan hanya bertindak sebagai kolektor electron. Sedangkan Zn dalam peristiwa ini akan larut menjadi ion Zn2+, namun ion ini tidak menjadi racun bagi tubuh, sebab hanya sebatas trace element yang justru dibutuhkan oleh tubuh. Pada baterai ini dijumpai filter yang terbuat dari keramik berpori, yang berfungsi untuk menfilter cairan elektrolit lambung yang nantinya terlibat dalam reaksi elektrokimia.

Diskusikan lebih lanjut di forum.

Artikel Teknologi Lainnya

Tanggapan *

Silahkan masuk atau daftar untuk memberikan tanggapan.