最近、中国の専門家グループが、ペースメーカー用の圧電発電機の作成に関する研究結果を発表しました。 開発者は、以前にバッテリーを取り外してペースメーカーに接続されていたそのような発電機を移植したブタをすでにテストしました。
刺激装置-特定のモードで心臓の収縮を提供するデバイス。 それは電気的インパルスを生成し、それは心臓を収縮させ、すでにサポートなしでは動作できません。
通常、覚醒剤は患者の胸腔に埋め込まれ、ガジェットは数年間持続するバッテリーで動作します。 充電が終了した後、患者は手術を受ける必要があり、その間にバッテリーまたは刺激装置全体が交換されます。
現在、他の開発があります-例えば、ペースメーカーは、バッテリーを必要とせず、発電機から電流を受け取ります。 最高のジェネレーターの1つは心臓自体であり、その筋肉は常に動いています。
中国の第2軍医科大学のHao Zhang率いる中国人科学者がテストに成功しました。 その過程で、埋め込まれた圧電発電機は、生体内のペースメーカーに電力を供給することができました。 発電機のサイズは約3センチです。
デバイスフレームはポリエチレンテレフタレートで作られています。 側面から見たときの刺激装置の形状は、図8に似ています。体の素材は伸縮性があるため、発電機は収縮して元の形状に戻ることができます。 科学者は、システムの両側に、鉛ベースの化合物で構成される複合圧電ストリップを配置しました。 ストリップはクロムと金のフィルムに囲まれており、電極の役割を果たしています。
発電機の動作原理は、変形時の発電です。 実際、これはいくつの圧電発電機が動作するかです。 中国の科学者の発展は、圧縮中と通常の状態に戻るときの両方で電気を生み出します。
科学者は最初にプロトタイプを作成し、次に実験室で問題なく機能するシステムを作成しました。 すでに上で述べた最終段階は、生体、この場合はブタの中にシステムを配置することです。
実験室では、内部に発電機を備えた水の容器で構成される非常に単純化されたプロトタイプをテストしました。 圧縮性ポリマーチップを備えたピストンがジェネレーターを押します。 このシステム全体は、心臓の外表面の組織をモデル化します。
システムが機能していることが判明したとき、科学者は一連の実験を行い、別の圧電層を追加してそれらを並列回路に接続すると、電力が2倍以上増加し、33マイクロワットのインジケーターに達することを示しました。
実験では、ヨークシャー豚を使用することが決定されました。 発電機が動物の心臓に取り付けられ、整流器に接続されました。 そして、システム全体をペースメーカーに接続し、バッテリーを取り外しました。 動作中、デバイスは1分あたり約80カットに構成されます。 豚の心臓は同じリズムで働き、電流が供給された覚醒剤に支えられていました。 実験前、衝撃周波数は毎秒60〜70でした。
実験の後、科学者は心電図の測定値を確認し、成功した経験について話すことができました。
ところで、このタイプのデバイスは以前に作成されました。 2014年、ツルブシェンという科学者が、通常の機械式時計の自動車工場の原理に基づいて動作するペースメーカーを開発しました 。 プロトタイプは数週間で作成され、その作業を確認した後、アイデアが非常に機能していることが判明しました。 さらに、心筋の収縮もエネルギーを生成するためのツールです。 心臓がペースメーカーのメカニズムを動かし、作用する要素を回転させます。 回転により、メカニズムスプリングが圧縮され、一定の制限まで減少します。 さらに、ばねはねじれていないため、小さな発電機が作動します。
次に、バッテリーに蓄積され、ペースメーカーシステムを維持するために使用されます。これにより、心筋の収縮のリズムが修正されます。