เครื่องกระตุ้นหัวใจ : หัวใจควรผลิตไฟฟ้าเอง
เนื้อหา ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบโดยนักข่าวทางการแพทย์มิวนิกเครื่องกระตุ้นหัวใจช่วยชีวิต การตรวจสอบนาฬิกาไฟฟ้าที่หน้าอก: หากแบตเตอรี่ของคุณหมด จำเป็นต้องดำเนินการ ที่อาจเปลี่ยนแปลงได้ในไม่ช้า: นักวิจัยต้องการใช้การเคลื่อนไหวของหัวใจเพื่อสร้างพลังงานที่จำเป็น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กให้กระแสไฟฟ้า
ความท้าทายเฉพาะของเทคโนโลยีใหม่: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้จะต้องผลิตกระแสไฟฟ้าเพียงพอ แต่ต้องไม่ทำให้การทำงานของอวัยวะยากขึ้น ด้วยเหตุนี้ ทีมงานที่นำโดย John A. Rogers จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้พัฒนาอุปกรณ์ประเภทใหม่ทั้งหมด มีพื้นฐานมาจากเกลียวที่บางมากซึ่งเรียกว่า lead zirconate titanate (PZT) ซึ่งมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าพิเศษ หากเกลียวผิดรูป แรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น - เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า piezoelectricity เกลียวถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ วางแบนติดกัน ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างพลังงาน
วัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูง
สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก: หัวใจ โรเจอร์ส หัวหน้าทีมวิจัยอธิบาย "ที่นี่เป็นสถานที่ที่สมบูรณ์แบบในการสร้างพลังงานกลเพราะมันมีการเคลื่อนไหวตลอดเวลา สำหรับการทดลอง นักวิจัยได้แนบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กไว้กับผนังด้านนอกของหัวใจ นอกจากนี้ การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่สูบฉีดทำให้เกลียว PZT ในอุปกรณ์โค้งงอและยืดให้ตรงอีกครั้งอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า “เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของหัวใจจะไม่บกพร่อง อุปกรณ์ที่ใช้จะต้องมีความยืดหยุ่นสูง” นักวิจัยกล่าว
ในขั้นตอนแรก นักวิทยาศาสตร์ได้นำเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่มีชีวิตจากหนูไปใช้กับอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ ด้วยวิธีนี้ พวกเขาสามารถมั่นใจได้ว่าผู้จัดหาพลังงานจะไม่ปล่อยสารพิษออกมา พวกเขาทดสอบความยืดหยุ่นของอุปกรณ์โดยการดัดงอ 20 ล้านครั้งและคืนตำแหน่งเดิม
ชาร์จแบตเตอรี่
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ฝังเครื่องกำเนิดพลังงานโดยตรงที่หัวใจ ปอด และไดอะแฟรมของสุกร แกะ และวัว ด้วยวิธีนี้พวกเขาจึงสามารถสร้างพลังงานได้มากพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องกระตุ้นหัวใจ
อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่ได้ปราศจากความเสี่ยงทั้งหมด: "เรารู้ว่าอุปกรณ์ใช้งานได้ แต่เราไม่มีประสบการณ์กับอุปกรณ์เหล่านี้ในระยะยาว" โรเจอร์สอธิบาย เขาไม่คิดว่าจะมีปัญหาใดๆ การทดสอบที่สอดคล้องกันยังคงต้องทำให้แน่ใจในเรื่องนี้ ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น โครงสร้างหุ้มของตะกั่ว-เซอร์โคเนต-ไททาเนตอาจรั่วได้ ในกรณีนี้ก็จะมีพิษที่หัวใจ (cf)
ที่มา: John A. Rogers ,: การเก็บเกี่ยวและการจัดเก็บพลังงานเพียโซอิเล็กทริกตามแบบแผนจากการเคลื่อนไหวของหัวใจ ปอด และไดอะแฟรม
แท็ก: ประจำเดือน การป้องกัน ฟัน
