Onderzoekers van UConn hebben ontdekt hoe ze van permanent af kunnen komen
Implanteerbare apparaten voor diepe stimulatievan de hersenen kan veel mensen helpen met neurologische en psychische aandoeningen, zoals de ziekte van Parkinson, wanneer traditionele behandelingen falen, leggen de wetenschappers uit. Traditionele apparaten vereisen echter periodieke vervanging van de batterij, wat om de 2-3 jaar moet worden uitgevoerd.
In plaats van een batterij zal het nieuwe apparaat converterenbeweging van de borst van de gebruiker bij het inademen van elektriciteit. Wanneer een persoon inademt en uitademt, drukt de ribbenkast tegen een zeer kleine en dunne elektrische generator, een tribo-elektrische nanogenerator genaamd. Dit apparaat zet deze beweging om in statische elektriciteit.
Het idee van technologie doet denken aan het wrijven van luchtbal op het shirt om het aan de muur te plakken. De muur en de ballon hebben verschillende statische elektrische ladingen en kleven aan elkaar. Ladingen van het meer negatieve materiaal blijven plakken aan het meer positieve, en in de tribo-elektrische nanogenerator creëert dit een stroom die de supercondensator oplaadt. Deze laatste slaat elektriciteit op om een medisch apparaat van stroom te voorzien en de hersenen te stimuleren.
Schema van het experiment en het werkingsprincipe van het apparaat. Afbeelding: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
De wetenschappers testten het apparaat door hun in te brengennanogenerator in een varkensmodel met daarin een dierenlong die is aangesloten op een pomp. Tijdens het in- en uitademen drukt de long op de nanogenerator, waardoor de twee lagen in de nanogenerator gaan wrijven en elektriciteit opwekken.
Elektriciteit gaat door een dunne draadhet opladen van een supercondensator die de elektronica van de diepe hersenstimulator aandrijft die zich buiten de borstkas bevindt. Tests hebben uitgewezen dat de op deze manier opgevangen elektriciteit voldoende is om pulsen van 60 keer per seconde op te wekken, zoals in de toestellen met een verwisselbare batterij die momenteel in gebruik zijn.
Lees verder:
Wetenschappers bevestigen alternatieve zwaartekrachttheorie: waarom het de natuurkunde verandert
Een enorme impact van een ruimtevoorwerp veroorzaakte het magnetisch veld van de aarde
Varkenshart klopt langzamer na transplantatie op mens
Op de omslag: een afbeelding van de werking van het apparaat. Afbeelding: UConn