UConn pētnieki ir izdomājuši, kā atbrīvoties no permanentā
Implantējamās dziļās stimulācijas ierīcesZinātnieki skaidro, ka var palīdzēt daudziem cilvēkiem ar neiroloģiskām un garīgām slimībām, piemēram, Parkinsona slimību, ja tradicionālās ārstēšanas metodes neizdodas. Tomēr tradicionālajām ierīcēm ir nepieciešama periodiska akumulatora nomaiņa, kas prasa darbības ik pēc 2-3 gadiem.
Akumulatora vietā jaunā ierīce pārveidoslietotāja krūškurvja kustība, ieelpojot elektrību. Kad cilvēks ieelpo un izelpo, ribu loks nospiežas pret ļoti mazu un plānu elektrisko ģeneratoru, ko sauc par triboelektrisko nanoģeneratoru. Šī ierīce pārvērš šo kustību statiskā elektrībā.
Tehnoloģiju ideja atgādina gaisa berzibumbu uz krekla, lai pielīmētu to pie sienas. Sienai un balonam ir dažādi statiskie elektriskie lādiņi un tie pielīp viens otram. Lādiņi no negatīvākā materiāla pielīp pozitīvākam, un triboelektriskajā nanoģeneratorā tas rada strāvu, kas uzlādē superkondensatoru. Pēdējais uzglabā elektroenerģiju, lai darbinātu medicīnas ierīci un stimulētu smadzenes.
Eksperimenta shēma un iekārtas darbības princips. Attēls: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
Zinātnieki pārbaudīja ierīci, ievietojot tonanoģenerators par cūkas modeli, kurā ir dzīvnieka plaušas, kas savienotas ar sūkni. Ieelpošanas un izelpas laikā plaušas nospiež nanoģeneratoru, izraisot divu nanoģeneratora iekšpusē esošo slāņu berzēšanu un elektroenerģijas ražošanu.
Elektrība pārvietojas pa tievu vaduuzlādējot superkondensatoru, kas darbina dziļo smadzeņu stimulatora elektroniku, kas atrodas ārpus krūtīm. Pārbaudes ir pierādījušas, ka šādi savāktā elektroenerģija ir pietiekama, lai ģenerētu impulsus 60 reižu sekundē, tāpat kā pašlaik izmantotajās ierīcēs ar nomaināmu akumulatoru.
Lasīt vairāk:
Zinātnieki apstiprina alternatīvo gravitācijas teoriju: kāpēc tā maina fiziku
Masīvs kosmosa objekta trieciens izraisīja Zemes magnētisko lauku
Cūkas sirds pukst lēnāk pēc transplantācijas cilvēkam
Uz vāka: ierīces darbības ilustrācija. Attēls: UConn