Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in de Republiek Korea heeft een type implanteerbaar apparaat ontwikkeld dat energie produceert met behulp van een externe ultrasone bron. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun apparaat, hoe het werd gebouwd en hoe goed het werkte toen het werd getest op dierlijk weefsel.

De ontwikkeling van de pacemaker heeft ongetwijfeld vele levens gered, maar het heeft ook risico's voor patiënten die ze in hun borst hebben geïmplanteerd. De apparaten moeten periodiek worden vervangen, waardoor patiënten het risico lopen op infectie - er is ook een zekere mate van pijn en irritatie bij betrokken. Om die reden, wetenschappers hebben gezocht naar manieren om kracht in het lichaam op te wekken, batterijen overbodig maken. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een generator ontworpen die stroom produceert bij blootstelling aan een ultrasone bron.

De door de onderzoekers ontworpen generator is een soort tribo-elektrische generator. Dergelijke generatoren halen energie uit het tribo-elektrisch effect - waarbij contactelektrificatie optreedt wanneer twee ongelijke objecten elkaar raken en vervolgens uit elkaar worden getrokken - statische elektriciteit is een voorbeeld van het tribo-elektrisch effect. De generator die door het team werd gebruikt, had twee vierkanten materiaal erin die bij blootstelling aan ultrageluid tegen elkaar werden gedrukt. Toen het ultrasone signaal werd verwijderd, de materialen werden gescheiden en een kleine hoeveelheid elektriciteit werd geproduceerd en opgevangen in de generator. Door het proces steeds weer snel achter elkaar te herhalen, een constante stroom van elektriciteit werd opgewekt. Het team heeft ook andere componenten aan hun apparaat toegevoegd om interfaces met andere apparaten mogelijk te maken - en ze moesten ervoor zorgen dat het bestand was tegen implantatie in een levend wezen.

De onderzoekers testten hun generator door deze op verschillende diepten in varkensweefsel te implanteren en er vervolgens ultrageluid door de huid op af te vuren. Ze melden dat op een diepte van vijf millimeter, de generator produceerde elektriciteit met een stroomsterkte tot 156 microampère en tot 2,4 volt. Op een diepte van een centimeter, de generator was in staat om 98 microampère en 1,9 volt te produceren. De onderzoekers merken op dat als een dergelijke generator zou kunnen worden gebruikt om pacemakers en andere implanteerbare apparaten te laten werken, patiënten zouden de noodzaak kunnen worden bespaard om een ​​operatie te moeten ondergaan om ze periodiek te laten vervangen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk