Forskere ved UConn har fundet ud af, hvordan man kan slippe af med permanent
Implanterbare dybe stimuleringsenhederaf hjernen kan hjælpe mange mennesker med neurologiske og psykiske sygdomme, såsom Parkinsons sygdom, når traditionelle behandlinger fejler, forklarer forskerne. Traditionelle enheder kræver dog periodisk batteriudskiftning, hvilket kræver operationer hvert 2.-3. år.
I stedet for et batteri vil den nye enhed konverterebevægelse af brugerens bryst ved indånding af elektricitet. Når en person indånder og udånder, presser brystkassen mod en meget lille og tynd elektrisk generator kaldet en triboelektrisk nanogenerator. Denne enhed konverterer denne bevægelse til statisk elektricitet.
Ideen om teknologi minder om at gnide luftbolden på skjorten for at klæbe den til væggen. Væggen og ballonen har forskellige statiske elektriske ladninger og klæber til hinanden. Ladninger fra det mere negative materiale klæber til det mere positive, og i den triboelektriske nanogenerator skaber dette en strøm, der oplader superkondensatoren. Sidstnævnte lagrer elektricitet til at drive et medicinsk udstyr og stimulere hjernen.
Skema af eksperimentet og princippet om drift af enheden. Billede: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
Forskerne testede enheden ved at indsætte deresnanogenerator til en svinemodel indeholdende en dyrelunge forbundet til en pumpe. Under indånding og udånding presser lungen på nanogeneratoren, hvilket får de to lag inde i nanogeneratoren til at gnide og generere elektricitet.
Elektricitet går gennem en tynd ledningopladning af en superkondensator, der driver den dybe hjernestimulatorelektronik placeret uden for brystet. Test har vist, at den elektricitet, der indsamles på denne måde, er tilstrækkelig til at generere pulser på 60 gange i sekundet, som i enheder med et udskifteligt batteri, der i øjeblikket er i brug.
Læs mere:
Forskere bekræfter alternativ tyngdekraftsteori: Hvorfor det ændrer fysik
Et massivt nedslag fra et rumobjekt udløste Jordens magnetfelt
Grisehjerte slår langsommere efter transplantation til menneske
På omslaget: en illustration af enhedens funktion. Billede: UConn