Vědci z UConnu přišli na to, jak se zbavit trvalého
Implantovatelná zařízení pro hlubokou stimulacimozku může pomoci mnoha lidem s neurologickými a duševními chorobami, jako je Parkinsonova choroba, když tradiční léčba selže, vysvětlují vědci. Tradiční zařízení však vyžadují pravidelnou výměnu baterie, což vyžaduje provoz každé 2-3 roky.
Místo baterie převede nové zařízenípohyb hrudníku uživatele při dýchání do elektřiny. Když se člověk nadechuje a vydechuje, hrudní koš tlačí na velmi malý a tenký elektrický generátor nazývaný triboelektrický nanogenerátor. Toto zařízení převádí tento pohyb na statickou elektřinu.
Myšlenka technologie připomíná tření vzduchumíč na košili a přilepit ji ke zdi. Stěna a balón mají různé statické elektrické náboje a drží se k sobě. Náboje z negativnějšího materiálu ulpívají na kladnějším a v triboelektrickém nanogenerátoru tak vzniká proud, který nabíjí superkondenzátor. Ten ukládá elektřinu pro napájení lékařského zařízení a stimulaci mozku.
Schéma experimentu a princip činnosti zařízení. Obrázek: Esraa Elsanadidy a kol., Cell Reports Physical Science
Vědci testovali zařízení vložením jejichnanogenerátor do modelu prasete obsahujícího zvířecí plíce připojené k pumpě. Během nádechu a výdechu plíce tlačí na nanogenerátor, což způsobuje, že se dvě vrstvy uvnitř nanogenerátoru třou a vytvářejí elektřinu.
Elektřina prochází tenkým drátemnabíjení superkondenzátoru, který napájí elektroniku hlubokého mozkového stimulátoru umístěnou mimo hrudník. Testy ukázaly, že takto nasbíraná elektřina je dostatečná ke generování pulsů 60krát za sekundu, jako u zařízení s vyměnitelnou baterií, která se v současnosti používají.
Přečtěte si více:
Vědci potvrzují alternativní teorii gravitace: Proč mění fyziku
Masivní dopad vesmírného tělesa spustil magnetické pole Země
Prasečí srdce bije po transplantaci člověku pomaleji
Na obálce: ilustrace provozu zařízení. Obrázek: UConn