Naukowcy z UConn wymyślili, jak pozbyć się trwałego trądziku
Wszczepialne urządzenia do głębokiej stymulacjimózgu może pomóc wielu osobom z chorobami neurologicznymi i psychicznymi, takimi jak choroba Parkinsona, gdy tradycyjne metody leczenia zawodzą, wyjaśniają naukowcy. Jednak tradycyjne urządzenia wymagają okresowej wymiany baterii, co wymaga operacji co 2-3 lata.
Zamiast baterii nowe urządzenie przekonwertujeruch klatki piersiowej użytkownika podczas oddychania w prąd. Kiedy osoba wdycha i wydycha, klatka piersiowa naciska na bardzo mały i cienki generator elektryczny zwany tryboelektrycznym nanogeneratorem. To urządzenie przekształca ten ruch w elektryczność statyczną.
Idea technologii przypomina tarcie powietrzapiłka na koszulce, aby przykleić ją do ściany. Ściana i balon mają różne statyczne ładunki elektryczne i sklejają się ze sobą. Ładunki z bardziej ujemnego materiału przyklejają się do bardziej dodatniego, a w tryboelektrycznym nanogeneratorze wytwarza to prąd, który ładuje superkondensator. Ten ostatni magazynuje energię elektryczną do zasilania urządzenia medycznego i stymulacji mózgu.
Schemat eksperymentu i zasada działania urządzenia. Zdjęcie: Esraa Elsanadidy i in., Cell Reports Physical Science
Naukowcy przetestowali urządzenie, wkładając swojenanogenerator do modelu świni zawierającego płuco zwierzęcia podłączone do pompy. Podczas wdechu i wydechu płuco naciska na nanogenerator, powodując, że dwie warstwy wewnątrz nanogeneratora ocierają się i wytwarzają energię elektryczną.
Energia elektryczna przepływa przez cienki drutładowanie superkondensatora, który zasila elektronikę głębokiego stymulatora mózgu znajdującą się poza klatką piersiową. Testy wykazały, że pobrana w ten sposób energia elektryczna wystarcza do generowania impulsów 60 razy na sekundę, tak jak w urządzeniach z wymienną baterią aktualnie w użyciu.
Czytaj więcej:
Naukowcy potwierdzają alternatywną teorię grawitacji: dlaczego zmienia ona fizykę
Potężne uderzenie obiektu kosmicznego uruchomiło pole magnetyczne Ziemi
Świńskie serce bije wolniej po przeszczepie do człowieka
Na okładce: ilustracja działania urządzenia. Obraz: UConn