Новости химической науки > Батарейки становятся еще менее опасными

Исследователи разработали защитную оболочку источников питания таблеточного типа. Такая оболочка понижает вероятность травмы при проглатывании таких аккумуляторов, в первую очередь – любопытными детьми.

Дети часто принимают оставленные в доступных местах таблеточные батарейки за сладости и игрушки, и даже могут проглотить их. Однако при проглатывании такие предметы могут быть очень опасными. В присутствии влаги батарейки генерируют электрический ток, который приводит к расщеплению воды и образованию гидроксид-ионов. В свою очередь, гидроксид-ионы могут повреждать ткани, вызывая внутреннее кровотечение, которое в ряде случаев даже может привести к летальному исходу.

Джеффри Карп (Jeffrey Karp) из Гарвардского университета сообщает, что в среднем в США ежегодно в больницы обращаются родители трех-четырех тысяч детей, проглотивших батарейки-таблетки. Аналогичная проблема в Великобритании поспособствовала тому, что врачи инициировали государственную кампанию о привлечении внимания родителей к сложившейся опасной ситуации.

Кремнийсодержащий полимер со взвешенными в нем частицами металла, нанесенный на анод новой батареи (справа) предохраняют ее от короткого замыкания. (Рисунок из Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2014, DOI: 10.1073/pnas.1418423111)

В первую очередь увеличение безопасности батарей для детей заключается в том, что производители стараются сделать так, чтобы отсеки для источников питания бытовой электроники открывались как можно сложнее (по крайней мере, для детей). Однако, Карп с коллегами разработали совершенно новый подход – покрытие для батареи, которое проводит электрический ток только тогда, когда источник питания находится под давлением. Такое покрытие позволяет батарее нормально функционировать внутри устройства и в тоже время не дает проглоченному источнику питания генерировать электрический ток и разрушать ткани.

Покрытие из «квантового композитного материала» состоит из металлических микрочастиц суспендированных в электроизоляционном кремнийорганическом материале. Карп объясняет, что частицы металла расположены друг от друга настолько далеко, что не могут проводить электрический ток, однако при нажатии на материал они сближаются на расстояние 1-5 нм, в результате чего покрытие становится проводимым.

Исследовательская группа испытала батареи, покрытые разработанным материалом в пищеводе свиньи и продемонстрировала, что в отличие от обычных батарей, не подвергшихся обработке, модифицированные источники питания не вызывают повреждения тканей. Карп говорит, что батареи с покрытием также показывают превосходную способность к работе при помещении их в отсек обычного устройства, например, лазерной указки.

Дополнительным преимуществом силиконового покрытия является эффект гидроизоляции, который может увеличить срок годности батарей, а также позволит им лучше работать в среде с большой влажностью. Карп говорит, что следующим шагом будет масштабирование производства. Его исследовательская группа также работает над созданием покрытия совместимого с источниками питания других типов.

Филипп ЛеШирли (Philip LeShirley), консультант по безопасности товаров из Королевского общества по предотвращению несчастных случаев, приветствует концепцию безопасного покрытия батарей. Вместе с тем он делает акцент на важность реализации других профилактических мер.

ЛеШирли считает, что до сих пор лучшим способом по предотвращению проглатывания батарей является родительский надзор и хранение батарей в недоступных для детей местах, хотя и очевидно, что этих мер не всегда бывает достаточно. ЛеШирли подчеркивает, что для предотвращения несчастных случаев будет приветствоваться любой продукт появляющийся на рынке, который может сократить количество несчастных случаев и спасти жизни.

Источник: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2014, DOI: 10.1073/pnas.1418423111

метки статьи: #аккумуляторы, #бытовая химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия полимеров