Ερευνητές στο UConn έχουν βρει πώς να απαλλαγούν από τη μόνιμη
Εμφυτεύσιμες συσκευές βαθιάς διέγερσηςτου εγκεφάλου μπορεί να βοηθήσει πολλούς ανθρώπους με νευρολογικές και ψυχικές ασθένειες, όπως η νόσος του Πάρκινσον, όταν οι παραδοσιακές θεραπείες αποτυγχάνουν, εξηγούν οι επιστήμονες. Ωστόσο, οι παραδοσιακές συσκευές απαιτούν περιοδική αντικατάσταση της μπαταρίας, η οποία απαιτεί λειτουργίες κάθε 2-3 χρόνια.
Αντί για μπαταρία, η νέα συσκευή θα μετατραπείκίνηση του στήθους του χρήστη όταν εισπνέει ηλεκτρισμό. Όταν ένα άτομο εισπνέει και εκπνέει, ο θώρακας πιέζει μια πολύ μικρή και λεπτή ηλεκτρική γεννήτρια που ονομάζεται τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια. Αυτή η συσκευή μετατρέπει αυτή την κίνηση σε στατικό ηλεκτρισμό.
Η ιδέα της τεχνολογίας θυμίζει αέρα τριβήςμπάλα στο πουκάμισο για να το κολλήσει στον τοίχο. Ο τοίχος και το μπαλόνι έχουν διαφορετικά στατικά ηλεκτρικά φορτία και κολλάνε μεταξύ τους. Τα φορτία από το πιο αρνητικό υλικό κολλάνε στο πιο θετικό, και στην τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια, αυτό δημιουργεί ένα ρεύμα που φορτίζει τον υπερπυκνωτή. Το τελευταίο αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει μια ιατρική συσκευή και να διεγείρει τον εγκέφαλο.
Σχέδιο του πειράματος και η αρχή λειτουργίας της συσκευής. Εικόνα: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
Οι επιστήμονες δοκίμασαν τη συσκευή τοποθετώντας τουςνανογεννήτρια σε μοντέλο χοίρου που περιέχει έναν πνεύμονα ζώου συνδεδεμένο με μια αντλία. Κατά την εισπνοή και την εκπνοή, ο πνεύμονας πιέζει τη νανογεννήτρια, με αποτέλεσμα τα δύο στρώματα μέσα στη νανογεννήτρια να τρίβονται και να παράγουν ηλεκτρισμό.
Η ηλεκτρική ενέργεια ταξιδεύει μέσα από ένα λεπτό σύρμαφόρτιση ενός υπερπυκνωτή που τροφοδοτεί τα ηλεκτρονικά του διεγέρτη βαθιάς εγκεφάλου που βρίσκονται έξω από το στήθος. Οι δοκιμές έδειξαν ότι η ηλεκτρική ενέργεια που συλλέγεται με αυτόν τον τρόπο είναι επαρκής για τη δημιουργία παλμών 60 φορές ανά δευτερόλεπτο, όπως στις συσκευές με αντικαταστάσιμη μπαταρία που χρησιμοποιούνται αυτήν τη στιγμή.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν την εναλλακτική θεωρία της βαρύτητας: Γιατί αλλάζει τη φυσική
Μια τεράστια πρόσκρουση από ένα διαστημικό αντικείμενο πυροδότησε το μαγνητικό πεδίο της Γης
Η καρδιά του χοίρου χτυπά πιο αργά μετά τη μεταμόσχευση σε άνθρωπο
Στο εξώφυλλο: μια απεικόνιση της λειτουργίας της συσκευής. Εικόνα: UConn