Indrukken geeft een tunneleffect.

Een drukgevoelige geleidende coating kan de schade beperken wanneer je een batterij inslikt. Vooral nuttig ter bescherming van kleine kinderen, schrijven Amerikaanse onderzoekers in PNAS.

Ze mikken daarbij vooral op moderne lithium-knoopcelletjes die, afhankelijk van de beoogde toepassing, vaak een spanning van 3V leveren. Dat is ruim voldoende om water te splitsen, waarbij aan de negatieve pool hydroxide-ionen worden gevormd. Wanneer zo’n batterijtje in de slokdarm blijft steken, branden die ionen letterlijk de gaten in het omringende weefsel.

Alleen al in de VS worden jaarlijks ruim drieduizend ingeslikte batterijtjes gemeld. In tweederde van de gevallen betreft het kinderen van onder de zes, waarvan 8 procent schade oploopt. Sinds 1997 zouden er 14 zijn overleden.

Jeff Karp, Robert Langer en collega’s hebben nu een ‘quantum tunneling composite coating’ voor de ze batterijtjes bedacht. Hij bevat zilver-microdeeltjes, ingebed in isolerend PDMS-siliconenrubber. Zelfs als je daar op drukt komen de deeltjes niet direct in contact met elkaar, maar zodra de onderlinge afstand klein genoeg wordt (denk aan 1-5 nm) krijg je kwantum-tunneleffecten waardoor elektronen toch kunnen overspringen en de coating gaat geleiden.

Het idee is nu dat zo’n batterij tijdens gebruik altijd strak in een houdertje zit geklemd, waarbij de druk groot genoeg is om die tunneleffecten te krijgen. In de slokdarm haal je die druk niet, en kan er niets gebeuren.

Bovendien wordt de batterij er waterdicht door, wat erg nuttig kan zijn bij toepassing in een vochtige omgeving. Het verlengt trouwens ook de houdbaarheid.

De onderzoekers hebben zulke batterijtjes klemgezet in de keel van een varken, en concluderen dat het weefsel inderdaad niet werd beschadigd. Ze zijn nog meer proeven aan het doen maar suggereren nu al dat zo’n coating eigenlijk verplicht zou moeten worden gesteld.

bron: PNAS, Brigham and Women’s Hospital