Хотя кардиостимуляторам для работы нужны миллионные доли ватта, даже их батареи, увы, нужно иногда менять. Для сердечника это означает необходимость хирургической операции, в среднем раз в 4–5 лет. Инженеры давно ищут способ продлить жизнь батарее; были опробованы и подпитка от сахара крови, и зарядка от покачивания тела при ходьбе (см. сходный у некоторых наручных часов). Однако первый метод серьёзно влиял на метаболизм, а второй требовал хирургической установки проводка, идущего от сердца к лёгким.
И вот специалисты из аэрокосмической отрасли, представляющие Университет Мичигана (Энн-Арбор, США), разработали прототип устройства, которое подпитывает кардиостимулятор, используя источник, неожиданно близкий к предмету стимуляции — сердцу. Ведь оно своими сокращениями вызывает вибрации во всей грудной клетке, не так ли?
Оно бьётся, это доказано! (Фото Bernd Vogel / Corbis.)
Техническую сторону вопроса авторы описывают в исследовании Powering Pacemakers from Heartbeat Vibrations Using Linear and Nonlinear Energy Harvesters, опубликованном в январском выпуске журнала Applied Physics Letters. Движения грудной клетки воздействуют на слой пьезоэлектрика, превращающего механическое колебание в электрический ток. Испытания показали: устройство стабильно функционирует при частоте сердцебиения от 7 до 700 ударов в минуту, что с лихвой перекрывает как верхнюю, так и нижнюю границу сердцебиения homo sapiens. Объем энергии, получаемой при этом, в среднем восьмикратно превышает уровень, который нужен кардиостимулятору для надёжной службы.
Более того, по расчётам, количество энергии, обеспечиваемое колебаниями груди, всегда должно превышать потребность прибора. Хотя за Амином Карами (M. Amin Karami) и Дэниэлом Инманом (Daniel J. Inman) ещё остаётся разработка оболочки, которая не вызовет отторжения, описанный метод кажется нам куда более перспективным, чем названные выше альтернативные подходы.
Загрузка...