Исследователи из Южной Кореи создали прототип имплантата, который получает необходимую энергию для своей работы от внешнего источника с помощью ультразвука, сообщает kratko-news.com.
Современные имплантаты питаются от батареи, а при ношении устройство необходимо вынимать из тела пациента для замены батареи. Ученые давно пытаются решить эту проблему, работая в двух направлениях — создавая имплантируемые устройства, которые могут получать энергию от внешнего источника или непосредственно от тела пациента.
Южнокорейские ученые из университета Сонгкунцюань первыми разработали электрический имплантат-генератор, который создает ультразвуковой вибрационный ток. Устройство имеет форму квадрата со стороной 4 сантиметра.
Генератор способен преобразовывать кинетическую энергию в электричество посредством трибоэлектрического эффекта (появления электрических зарядов в материале в результате трения) и электростатической индукции (индукция собственного электростатического поля под действием внешнего электрического поля на тело).
Разработка состоит из тонкой перфторалкоксильной пленки толщиной 50 мкм, медно-золотого рабочего электрода и медного контрольного электрода. Устройство также имеет панель управления и аккумулятор.
Во время работы генератора ультразвук с частотой 20 кГц вызывает колебания пленки при контакте с рабочим электродом: отрицательные заряды концентрируются на пленке и положительные заряды на рабочем электроде. В результате возникает разность потенциалов между двумя электродами. Когда пленка удаляется с рабочего электрода, происходит обратный процесс и получается обратный ток.
Ученые проверили генератор на ткани свиньи, поместив устройство на глубину 5 и 10 мм ниже поверхности кожи. Эксперименты успешны, хотя на большей глубине генератор производит более низкое напряжение.
Исследователи отмечают, что характеристики генератора позволяют использовать его для питания различных имплантатов, в том числе кардиостимуляторов, которые регулируют частоту сердечных сокращений.
