Heartbeat Powered Kardiostimulátory mohou delat s bateriemi

Lékarské operace, které by nahradily baterie kardiostimulátoru, by mohly být nekdy minulostí. Tým výzkumníku z University of Michigan navrhl zarízení, které ovládá kardiostimulátory z vibrací srdce.
Prístroj shromazduje energii z techto vibrací a premenuje ji na elektrickou energii. Elektrické signály se pak prenásejí do srdce, aby se udrzela v zdravém rytmu a napájelo implantovaný defibrilátor nebo kardiostimulátor. V soucasné dobe jediný zpusob výmeny baterií, který trvá 5-10 let, zahrnuje opakované operace.
Studie nazvaná "Napájení kardiostimulátoru z vibrací srdce pomocí lineárních a nelineárních energetických harvestoru" je publikována v aktuálním tisku Aplikovaná fyzika dopisy.
Amin Karami, výzkum navazující na U-M oddelení leteckého inzenýrství, vysvetlil:

"Myslenkou je pouzít okolní vibrace, které jsou zpravidla zbytecné a premenovat je na elektrickou energii. Kdyz si polozíte ruku na srdce, muzete cítit tyto vibrace po celém tele."

Ackoli tým jeste nevytvoril prototyp, vytvorili podrobné plány a provedly simulace, které ukazují, ze tato myslenka bude fungovat. Podle vedcu by vibrace srdce byly v podstate zachyceny tenkým (stintem palce) plátkem speciálního "piezoelektrického" keramického materiálu. V reakci na zachycení by se vibrace krátce rozsírily. Piezoelektrický materiál premenuje mechanické napetí (které zpusobuje expanzi) do elektrického napetí.
Keramická vrstva byla presne navrzena Karami a jeho kolegou Danielem Inmanem, predsedou leteckého inzenýrství na U-M, do tvaru, který dokáze shromázdit vibrace na sirokém spektru frekvencí. Navíc tým pridal magnety, jelikoz jejich prídavné silové pole muze výrazne zvýsit elektrický signál vyvolaný vibracemi.
Podle spolecnosti Karami by tyto mini-zdravotnické prístroje mohly produkovat 10 mikrovátu energie, coz je priblizne 8násobek mnozství potrebného k ovládání kardiostimulátoru. Výzkumníci zduraznují, ze prístroj vzdy produkuje více energie, nez potrebuje kardiostimulátor, a funguje dobre pod normálním rozsahem tepové frekvence (7 az 700 tepu za minutu).

Tým puvodne navrhl zarízení pro lehké bezpilotní letouny, aby generoval energii z vibrací krídla.
Národní institut pro standardy a technologie a Ústav pro kritickou technologii a aplikované vedy ve spolecnosti Virginia Tech financovali studii.
Napsal Grace Rattue