Дослідники з Каліфорнійського університету в Коннектикуті вигадали, як позбутися постійних
Імплантовані пристрої для глибокої стимуляціїмозку можуть допомогти багатьом людям з неврологічними та психічними захворюваннями, наприклад, із хворобою Паркінсона, коли традиційні методи лікування не справляються, пояснюють вчені. Однак традиційні пристрої вимагають періодичної заміни батарейки, для проведення якої потрібні операції раз на 2-3 роки.
Замість батареї новий пристрій перетворюєрух грудної клітки користувача при диханні в електрику. Коли людина вдихає і видихає, грудна клітина тисне дуже маленький і тонкий електричний генератор, званий трибоэлектрическим наногенератором. Цей пристрій перетворює цей рух на статичну електрику.
Ідея технології нагадує натирання повітряногокульки про сорочку, щоб приліпити його до стіни. Стінка та повітряна куля мають різні статичні електричні заряди та прилипають один до одного. Заряди від негативнішого матеріалу прилипають до більш позитивного, і в трибоелектричному наногенераторі це створює струм, який заряджає суперконденсатор. Останній накопичує електрику для живлення медичного пристрою та стимуляції мозку.
Схема експерименту та принцип роботи пристрою. Зображення: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science
Вчені протестували пристрій, вставивши свійнаногенератор у модель свині, що містить легку тварину, підключену до насоса. Під час вдиху і видиху, легеня тисне на наногенератор, змушуючи два шари всередині наногенератора тертися і виробляти електрику.
Електрика проходить по тонкому дроту длязарядки суперконденсатора, який живить електроніку глибокого стимулятора мозку, розташовану зовні грудної клітки. Випробування показали, що зібраної таким чином електрики достатньо для створення імпульсів 60 разів на секунду, як у пристроях зі змінною батареєю, що застосовуються в даний час.
Читати далі:
Вчені підтвердили альтернативну теорію гравітації: чому це змінює фізику
Масивний удар космічного об'єкта запустив магнітне поле Землі
Серце свині після пересадки людині починає битися повільніше
На обкладинці: ілюстрація роботи пристрою. Зображення: UConn