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Diseñan una cubierta para baterias que protege contra las lesiones gastrointestinales post ingestión

4 noviembre, 2014
Un recubrimiento de QTC impide que la batería conduzca la electricidad.Por Fátima Gordillo. teknlife.com. 04/11/14. Si tu hijo se traga esta pila de botón no tendrás que salir corriendo a Urgencias. Pareciera que las pilas de botón son una suerte de delicatessen irresistible para los paladares infantiles. Sólo en EE.UU. más de 4.000 niños pasan cada año por las salas de urgencias de los hospitales después de haberse tragado una pila de botón. Puedes pensar que estás tranquilo viendo a tu hijo aporrear sin sentido las teclas de la calculadora, pero basta que lo pierdas de vista un momento para que encuentre la forma de abrir la carcasa y extraer el preciado manjar.Ver noticia con referencia al artículo original, en inglés
Diseñan una cubierta para baterias que protege contra las lesiones gastrointestinales post ingestión
Pila boton
El problema es que por mucho que les atraiga la experiencia energética de tragarse una pila, las consecuencias pueden llegar a ser muy graves. Una vez que la batería comienza a circular por el tracto digestivo, se pueden producir quemaduras irreversibles en el esófago y, en algunos casos, incluso la muerte si los padres tardan en darse cuenta del hecho.
Por mucho que se trate de controlar a los niños, estos tienen la virtud de aprovechar justo el momento en que no miras (tendrán razón los científicos que afirman que el observador puede modificar el resultado de la observación), por lo que a un grupo de investigadores se le ocurrió que sería una excelente idea que, si no es posible evitar a veces que un niño se coma lo que no debe, sí que se podía hacer que no fuese dañino. Así es que han desarrollado un recubrimiento que impide que reaccionen en el intestino. Cuando se ingiere una pila, esta empieza a interactuar con el agua o la saliva, entonces se crea una corriente eléctrica que produce hidróxido, un ión cáustico que daña los tejidos internos. Según explica uno de los investigadores responsables de esta idea: “Esto representa una emergencia gastrointestinal, dado que el daño tisular comienza tan pronto como la batería está en contacto con el tejido, generando una corriente eléctrica que acaba en una quemadura química.” 
La solución está en un material bastante económico llamado QTC, generalmente hecho de silicona, con partículas metálicas incrustadas. En circunstancias normales estas partículas están demasiado separadas como para conducir una corriente eléctrica, pero si se comprimen más, se aproximan y se vuelve conductor de la electricidad. De esta manera, según la presión que tenga, el QTC puede actuar como aislante o como conductor. Para comprobar que el QTC era un buen material para proteger los tejidos del daño de las baterías, los científicos calcularon cuánta presión podría llegar a experimentar la batería dentro del tracto digestivo a causa de los movimientos peristálticos. Según sus cálculos, por mucho que la musculatura lisa de las paredes intestinales apretasen (incluso en el caso de un raro trastorno denominado “esófago en cascanueces” que aprieta mucho, mucho, mucho…) la presión no llegaba a ser suficiente como para que una batería recubierta de QTC se volviera conductora. Así que después de alimentar a un cerdo con baterías recubiertas y monitorizarlo con mucha atención, vieron que el animal no sufría el más mínimo daño, incluso cuando llegaron a creer que la presión aumentaba tanto que podía pasar lo peor.
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Leer también: La pila que no hace daño aunque los niños la traguen. bbcmundo. 04/11/14. Un grupo de ingenieros estadounidenses creó una pila con un revestimiento especial que impide que cause daños en caso de que sea tragada.Las pilas pequeñas, en forma de botón, causan al año miles de lesiones, algunas fatales, sobre todo en niños.Radiografía Sólo en Estados Unidos hay 3.000 ingestiones al año de pilas.El nuevo baño hace que la pila sólo pase electricidad si es apretada, como cuando está bajo la presión de un muelle en el compartimento de las pilas.El resto del tiempo, una capa impermeable aísla a la pila, dejándola inactiva y haciéndola segura en caso de accidente.
Lesiones terriblesSegún los creadores, el aislamiento es clave para prevenir lesiones y muertes, ya que éstas ocurren cuando las pilas se humedecen y sueltan corriente después de ser tragadas."La corriente sale y rompe el agua, generando iones de hidróxido que son corrosivos", explicó Jeff Karp, ingeniero biomédico del hospital Brigham and Women de Boston.En la práctica, la pila genera una soda corrosiva que se puede comer los tejidos y dañar el exófago o las cuerdas vocales. A veces también alcanza vasos sanguíneos clave.Hace dos años uno de los compañeros de Karp se fijó en las estadísticas de este problema y junto a su equipo decidió buscar una solución.Sólo en Estados Unidos hay 3.000 ingestiones al año de pilas.
"Lograr lo imposible"Pila pequeñaLas pilas ingeridas causan hemorragias internas graves, que los doctores difícilmente pueden detener.El nuevo diseño sensible a la presión utiliza una propiedad de la mecánica cuántica llamada "efecto túnel", por la cual una partícula penetra una barrera violando los principios de la mecánica clásica.Para ello la parte negativa de la pila fue recubierta con una capa de 1mm de grosor de un material llamado QTC (quantum tunnelling composite), compuesto en su mayoría por silicona pero salpicado con partículas minúsculas de metal.Cuando se aprieta con firmeza, las partículas de metal se acercan, lo cual permite que los electrodos pasen entre ellas mediante el "efecto túnel". Este proceso sólo puede explicarse con mecánica cuántica."Es un fenómeno salvaje", dijo Karp. "Esencialmente logra lo imposible".Los materiales tipo QTC ya se utilizan en muchas aplicaciones.Una compañía con sede en Inglaterra, Peratech, ya desarrolló materiales QTC y les vendió la licencia de uso a fabricantes de teléfonos celulares y la NASA.Así que el equipo de Karp no tuvo que buscar demasiado una vez que dieron con la idea de hacer pilas sensibles a la presión.Una vez que uno de los extremos fue cubierto con una capa de QTC, el resto de la pila se recubrió con un sellador para impermeabilizarla.El resultado es una pila que puede generar corriente bajo presión, pero que es completamente inerte el resto del tiempo.
Pruebas prácticasPilas"La corriente sale y rompe el agua, generando iones de hidróxido que son corrosivos", explicó Jeff Karp.Karp trabajó con investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussetts y de la Universidad de Harvard para poner a prueba el nuevo diseño.Y comprobaron que las pilas no causaron ningún daño cuando fueron colocadas en muestras de tejido intestinal y en el sistema digestivo de cerdos vivos.Los investigadores también pusieron las nuevas pilas en una réplica de fluidos estomacales durante 24 horas, y observaron que no causaron ninguna lesión.Esa misma prueba hizo que una pila normal, sin revestimiento, generara un cortocircuito y una fuga corrosiva grave.Pendientes de una patenteLa doctora Kate Parkins, del servicio de Transporte Pediátrico del norte de Gales, en Reino Unido, ha tratado a varios niños pequeños con lesiones terribles por la ingestión de pilas, entre ellos dos que fallecieron recientemente.Parkins describió como "horroroso" ver cómo los doctores son incapaces de detener las hemorragias internas, hagan lo que hagan.Pilas pequeñasKarp y su equipo en Boston ya solicitaron la patente de su diseño.Según la doctora Parkins la idea de una capa aislante protectora es "fantástica"."Sería genial, si algo tan simple pudiera resolver un problema grave", le dijo a la BBC.Hasta ahora Parkins sólo había visto propuestas que sugerían hacer que las pilas tuvieran mal sabor o pintarlas con un tinte para que los padres supieran que los niños las tragaron.Paul Shearing, ingeniero mecánico que trabaja en tecnología para pilas en la universidad UCL de Londres, concuerda que el diseño es "una posibilidad emocionante", siempre y cuando se pueda aplicar extensamente."Estas cosas se hacen a una escala tan enorme que necesitas una amplia adopción", dijo, añadiendo que el revestimiento "sí parece ser relativamente expansible y poco costoso".Karp y su equipo en Boston ya solicitaron la patente de su diseño y tuvieron varias conversaciones para ponerlo en práctica.Estiman que el impacto en el precio de la pila será "en la gama de los centavos y no de los dólares" por unidad.