06.11.2014, 12:28 Uhr | 0 |

Schutz vor Verätzungen Ingenieure entwickeln Knopfbatterie mit Kindersicherung

Eine Knopfbatterie mit Kindersicherung haben US-amerikanische Bioingenieure entwickelt. Nur auf leichten Druck hin gibt sie Energie ab – nicht aber im Bauch eines Kindes nach versehentlichem Verschlucken. Das führt in den USA bislang jährlich zu 3000 Fällen mit teilweise starken Gewebeschäden. 

Knopfbatterien befinden sich überall im Haushalt
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Knopfbatterien befinden sich überall im Haushalt. Die Gefahr: Im Bauch können sie Strom abgeben und zu Verätzungen führen. Eine neue Schutzschicht soll das verhindern. 

Foto: dpa

Es gibt sie in Spielsachen, Taschenrechnern, Hörgeräten und vielen anderen Alltagsgeräten: die kleinen, flachen, runden Knopfbatterien, von denen jährlich fünf Milliarden produziert werden. Doch sie bergen Gefahrenpotential: Gelangen sie versehentlich durch die Speiseröhre in den Verdauungstrakt eines Menschen, können sie dort zu schwerwiegenden Verletzungen führen. Besonders schlimm ist es, wenn Eltern nicht schnell genug realisieren, dass ihr Kind solch eine Batterie verschluckt hat.

Knopfbatterie gibt nur auf Druck Strom ab

Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Harvard University und des Brigham and Women's Hospital in Boston ist es nun gelungen, eine Batterie mit Kindersicherung zu entwickeln. Sie gibt nur auf Druck hin Strom ab – etwa im Batteriefach eines Geräts. 

Die Lösung ist relativ simpel: Die Forscher klebten eine ein Millimeter dicke Schicht aus Quantentunnelkomposit (QTC) auf die Anode der Batterie. Dieses Material wird auch in Computertastaturen und Touchscreens verwendet. QTC besteht hauptsächlich aus Silikon, in dem Metallteilchen liegen. 

Sobald Druck ausgeübt wird, passiert Folgendes. „Hierbei kommt es zu einem Phänomen, das sich mittels Quantenmechanik erklären lässt: Die Metallpartikel werden enger aneinander gedrückt und die Elektronen bekommen durch einen gewissen Tunneleffekt die Möglichkeit, sich durch sie hindurch zu bewegen", erklärt Projektleiter Jeff Karp vom Brigham and Women's Hospital. Der Clou: Verschluckt ein Kind versehentlich die Knopfbatterie, verhindert die QTC-Schicht, dass Strom abgegeben wird.

Tests an Schweinen verliefen positiv

Erste Praxistests zeigten positive Ergebnisse: Batterien, die auf menschliches Darmgewebe oder in den Bauch lebender Schweine gelegt wurden, führten zu keinen Verletzungen. Auch nach 24 Stunden in der Magensäure zeigten sich keine Auswirkungen.

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass Batteriehersteller ihre Erfindung in die Praxis umsetzen werden. „Wir haben bereits ein Patent beantragt und einige Gespräche in Bezug auf eine praktische Umsetzung geführt", so Karp. Da das Material bereits in anderen Produkten verwendet wird, ist es preiswert, lässt sich leicht implementieren und könnte daher für die Industrie von Interesse sein.

3000 Kinder jährlich in der Notaufnahme

Verletzungen aufgrund verschluckter Knopfbatterien kommen in den USA häufig vor. Jährlich werden etwa 3000 solcher Unfälle registriert. Karp: „Die meisten Unfälle passieren, wenn die Batterien in eine feuchte Umgebung gelangen und dort Strom abgeben, nachdem sie verschluckt worden sind." Das führt dann dazu, dass Wasser in seine chemischen Bestandteile aufgespalten wird, wobei ätzende Wasserstoffionen freigesetzt werden. Folge sind starke Gewebeschäden. 

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Von Petra Funk
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