Vedci z UConn prišli na to, ako sa zbaviť trvalého
Implantovateľné zariadenia na hĺbkovú stimuláciuPodľa vedcov môže pomôcť mnohým ľuďom s neurologickými a duševnými chorobami, ako je Parkinsonova choroba, keď tradičné spôsoby liečby zlyhajú. Tradičné zariadenia však vyžadujú pravidelnú výmenu batérie, čo si vyžaduje prevádzku každé 2-3 roky.
Namiesto batérie sa nové zariadenie skonvertujepohyb hrudníka používateľa pri dýchaní elektriny. Keď sa človek nadýchne a vydýchne, hrudný kôš tlačí na veľmi malý a tenký elektrický generátor nazývaný triboelektrický nanogenerátor. Toto zariadenie premieňa tento pohyb na statickú elektrinu.
Myšlienka technológie pripomína trenie vzduchuloptičku na košeli, aby ste ju prilepili na stenu. Stena a balón majú rôzne statické elektrické náboje a navzájom sa lepia. Náboje z negatívnejšieho materiálu sa nalepia na pozitívnejšie a v triboelektrickom nanogenerátore sa tak vytvorí prúd, ktorý nabíja superkondenzátor. Ten ukladá elektrinu na napájanie lekárskeho zariadenia a stimuláciu mozgu.
Schéma experimentu a princíp činnosti zariadenia. Obrázok: Esraa Elsanadidy a kol., Cell Reports Physical Science
Vedci testovali zariadenie vložením ichnanogenerátor do modelu prasaťa obsahujúceho zvieracie pľúca pripojené k pumpe. Počas nádychu a výdychu pľúca tlačia na nanogenerátor, čo spôsobuje, že dve vrstvy vnútri nanogenerátora sa odierajú a vytvárajú elektrinu.
Elektrina prechádza tenkým drôtomnabíjanie superkondenzátora, ktorý napája elektroniku hlbokého mozgového stimulátora umiestnenú mimo hrudníka. Testy ukázali, že elektrina získaná týmto spôsobom je dostatočná na generovanie impulzov 60-krát za sekundu, ako v zariadeniach s vymeniteľnou batériou, ktoré sa v súčasnosti používajú.
Čítaj viac:
Vedci potvrdzujú teóriu alternatívnej gravitácie: Prečo mení fyziku
Masívny náraz vesmírneho telesa spustil magnetické pole Zeme
Prasacie srdce po transplantácii na človeka bije pomalšie
Na obale: ilustrácia fungovania zariadenia. Obrázok: UConn