UConnin tutkijat ovat keksineet, kuinka päästä eroon pysyvästä
Istutettavat syvästimulaatiolaitteetaivot voivat auttaa monia neurologisista ja mielenterveysongelmista, kuten Parkinsonin taudista, kärsiviä ihmisiä, kun perinteiset hoidot epäonnistuvat, tutkijat selittävät. Perinteiset laitteet vaativat kuitenkin säännöllistä pariston vaihtoa, mikä vaatii toimintaa 2-3 vuoden välein.
Akun sijaan uusi laite muuntuukäyttäjän rintakehän liikettä hengitettäessä sähköä. Kun ihminen hengittää sisään ja ulos, rintakehä painaa hyvin pientä ja ohutta sähkögeneraattoria, jota kutsutaan tribosähköiseksi nanogeneraattoriksi. Tämä laite muuttaa tämän liikkeen staattiseksi sähköksi.
Ajatus tekniikasta muistuttaa ilman hankaustapallo paidassa kiinnittääksesi sen seinään. Seinällä ja ilmapallolla on erilaisia staattisia sähkövarauksia ja ne tarttuvat toisiinsa. Varaukset negatiivisemmasta materiaalista tarttuvat positiivisempaan, ja tribosähköisessä nanogeneraattorissa tämä luo virran, joka lataa superkondensaattorin. Jälkimmäinen varastoi sähköä lääketieteellisen laitteen virtalähteeksi ja aivojen stimuloimiseksi.
Kokeen kaavio ja laitteen toimintaperiaate. Kuva: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
Tutkijat testasivat laitetta asettamalla sen sisäännanogeneraattori sikamalliksi, joka sisältää pumppuun yhdistetyn eläimen keuhkon. Sisään- ja uloshengityksen aikana keuhkot painavat nanogeneraattoria, jolloin nanogeneraattorin sisällä olevat kaksi kerrosta hankautuvat ja tuottavat sähköä.
Sähkö kulkee ohuen langan kauttalataamalla superkondensaattoria, joka antaa voiman rintakehän ulkopuolella sijaitsevalle syvälle aivostimulaattorin elektroniikkaan. Testit ovat osoittaneet, että tällä tavalla kerätty sähkö riittää tuottamaan 60 kertaa sekunnissa pulsseja, kuten tällä hetkellä käytössä olevissa vaihdettavalla akulla varustetuissa laitteissa.
Lue lisää:
Tutkijat vahvistavat vaihtoehtoisen painovoimateorian: miksi se muuttaa fysiikkaa
Massiivinen isku avaruusobjektista laukaisi Maan magneettikentän
Sian sydän lyö hitaammin ihmiselle siirron jälkeen
Kannessa: kuva laitteen toiminnasta. Kuva: UConn