Програмований ортодонтичний апарат, в якому використовуються нетоксичні акумулятори та світлодіоди, дозволяє скоротити час і вартість ортодонтичного лікування. В ортодонтичній системі, розробленої в Науково-технологічному університеті імені короля Абдали в Тувале, Саудівська Аравія використовується два інфрачервоних світлодіода й літій-іонній акумулятор на кожному зубі в напівпрозорих капах, виготовлених на 3d-принтері.
Акумулятори живлять світлодіоди, які вмикаються і вимикаються залежно від заданих лікарем-стоматологом установок, забезпечуючи локальну світлотерапію відповідно до потреб кожного зуба. Фототерапія покращує кісткову регенерацію та скорочує час і вартість ортодонтичного лікування. Акумулятори можна заряджати, оскільки капа зйомна.
«Ми почали встановлювати гнучкі світлодіоди всередину капи, проте їм потрібне надійне джерело живлення» — говорить Мухаммад М. Хуссейн, професор електричної інженерії, чиї дослідження присвячені трансформаційній електроніці.
«Після випадків із вибухами акумуляторів Samsung Galaxy 7, ми зрозуміли, що звичайні акумулятори, в їхньому нинішньому вигляді й оболонці, не відповідають нашим завданням. Тому ми перепроектували найсучаснішу літій-іонну батарею, зробивши її гнучкою, після чого заключили в біобезпечну оболонку всередині капи, що дозволило нам створити програмований ортодонтичний апарат» — говорить професор Хуссейн.
Дослідники модернізували акумулятор, використовуючи метод сухого труєння, з допомогою якого вони прибрали кремнієву підкладку, присутню у звичайних акумуляторах. Це дозволило зменшити розмір акумулятора до 2.25 х 1.7 мм і зробити його гнучким. Об’ємна енергія, яка є співвідношенням кількості енергії до розміру батареї, залишилася високою, навіть після безлічі циклів безперервної роботи.
Потім батареї були поміщені в біосумісний м’який полімерний матеріал для уникнення витоків, роблячи капи безпечними для пацієнта. Культивіруємі на них ембріональні клітини людської нирки впродовж декількох днів почали рости й розмножуватися, а це доводить їхню біосумісність.
Розробники вважають, що система є прототипом, і подальшим кроком у проведенні клінічних випробувань.
