Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors
post

Eszközök, amelyeket a testünkkel tölthetünk fel

MEGOSZTÁS

A beültetett orvostechnikai eszközöket hamarosan a testünk által termelt energiával tarthatjuk működésben.

Az emberek komplex gépek, mozgó alkatrészekkel, amelyek hajlanak, gyűrődnek, megnyúlnak, mozognak, remegnek és lüktetnek. A tudósok most ezeket az energiaforrásokat próbálják felhasználni, hogy megoldhassanak egy gyakori problémát, amely a szenzorokat, a viselhető eszközöket és a beültetett orvosi eszközöket sújtja – a rettegett lemerülő akkumulátort.

A megoldást az eleve önellátó eszközök jelenthetik, és a kutatók felfedezték, hogy maga az emberi test is hasznos energiaforrás lehet – éppen időben ahhoz, hogy a viselhető eszközök robbanásszerűen növekvő piacát meghódítsa. Az “elektrogyógyszerek” kezdik felvenni a versenyt a hagyományos gyógyszerekkel az orvostudományban, így egyre több ember függ majd az olyan eszközöktől, mint a beültetett elektrostimulátorok és szívritmus-szabályozók, hogy egészséges maradjon.

A „bioakkumulátorok” és az energiatakarékosság révén ezek az eszközök energiafüggetlenné válhatnak, így nem lesz szükség invazív műtétekre a lemerült akkumulátorok cseréje érdekében. Bónuszként ez a vezeték nélküli világ elkerülné, hogy a beültetett töltőkábelek elmozduljanak vagy megfertőződjenek – ezek a problémák ma túlságosan gyakoriak.

A tudósok már a kétezres évek eleje óta dolgoznak a test által működtetett eszközökön – eddig azonban a technológia túl energiaigényes volt ahhoz a parányi mennyiségű elektromossághoz, amelyet az emberből lehet kinyerni. Két évtizedes fejlődés után azonban a mai eszközök rendkívül kis mennyiségű energiát fogyasztanak, ami számtalan olyan innováció és prototípus előtt nyitja meg a kaput, amelyek az emberből merítenek energiát.

Bioenzimes energiacellaKép forrás: BeFc
Bioenzimes energiacella
Kép forrás: BeFc

5 testenergiával működő innováció

  1. Egy cellás erőmű – A sejtjeink alapvetően akkumulátorok, biokémiai elemek, amelyek cukros üzemanyagot alakítanak át energiává. A német startup, a CELTRO ezt az élő energiaforrást használja ki, mikrotűk tömbjeit felhasználva, hogy apró energiát gyűjtsön több százezer sejtből. A CELTRO első terméke egy apró, autonóm pacemaker lesz. Az izomösszehúzódás, mint a szív, egy ponton kezdődik, majd az egész szívizmon keresztül terjed. Az ötlet az volt, hogy több ponton gyűjtsék be az energiát, hogy kihasználhassák ezt a lavinaeffektust. A többfunkciós mikroszondák az energiagyűjtés mellett a szívszövetbe is beilleszthetők, hogy figyelemmel kísérjék a szívet, és szükség esetén segítő elektromos lökést adjanak a szívritmus helyreállításához. A CELTRO 2021-ben induló finanszírozást szerzett a kísérleti koncepció laboratóriumi vizsgálataihoz.
  2. Papír üzemanyagcellák – A francia startup BeFC zöld bioakkumulátorokat épít. Üzemanyagcellája szén, cellulóz és glükóz rétegeket használ – plusz egy kis saját fejlesztésű enzimet. Egy csepp folyadék – mondjuk vér vagy vizelet – hozzáadása olyan reakciót indít el, amely áramot termel. A papírtapaszok egyszer használatos diagnosztikai eszközöket és folyamatos megfigyelést végző érzékelőket, például cukorbetegek számára készült vércukorszint-ellenőrző eszközöket működtethetnek. Használat után a cellák akár komposztálhatók is – ellentétben más miniatűr elemekkel, amelyeket végül kukába dobnak vagy elégetnek. A BeFC jelenleg a sorozatgyártáshoz szükséges forrásokat gyűjti, és várhatóan 2024-ben kerülhet piacra az első termékeivel.
  3. Remegő szívem – A párizsi székhelyű CAIRDAC olyan szívritmus-szabályozót tervez, amelyet maga a szív táplál. Az ólommentes pacemaker egy kapszulába van csomagolva, amely egy piezoelektromos energiatermelőt tartalmaz – egy ingát, amely a szívverés, a véráramlás és a rezgések hatására leng. A rezgéseket elektromossággá alakítják és tárolják, amíg a készülék nem érzékeli, hogy a szívnek szüksége van egy lökésre a ritmus visszaállításához. A startup nemrégiben 17 millió eurót gyűjtött be, hogy folytathassa a pre-klinikai tesztelést és megkezdődhessenek az embereken történő vizsgálatok.
  4. A hidroelektromos szív – A svájci Berni Egyetem kutatói szerint miniturbinák hasznosíthatnák a véráramlást, és elektromossággá alakíthatnák azt. Olyan torpedó alakú turbinát terveztek, amelyet be lehetne ültetni a szív egyik artériájába, és a vízerőművekhez hasonlóan áramot termelne a véráramlásból. A nagy, még megoldatlan kihívást az jelenti, hogy miként lehet elkerülni, hogy a turbina lapátjain vérrögök képződjenek, de a laboratóriumi szimulációk során a turbina elegendő energiát termelt ahhoz, hogy a kereskedelemben kapható ólommentes pacemakereket táplálja.
  5. Piezo tapaszok – Az olasz startup PiezoSkin azt állítja, hogy kifejlesztett egy olyan ultravékony piezoelektromos bőrtapaszt, amely egyszerre képes érzékelni a mozgásokat és energiát nyerni belőlük. Egy tanulmányban a tapaszt nyakmozgások megfigyelésére használták a nyelési zavarban, azaz nyelési nehézségben szenvedő embereknél, de a cég biokompatibilis fóliája más testmozgásokból és rezgésekből is nyerhet energiát érzékelők és viselhető eszközök számára.

IT EXPERTS-TECH LEADERS 2024 FELHŐ A JAVÁBÓL KONFERENCIA

PODCAST

ICT Global News

VIDEOGALÉRIA
FOTÓGALÉRIA

Legnépszerűbb cikkek

ICT Global News

Iratkozz fel a hírlevelünkre, hogy ne maradj le az IT legfontosabb híreiről!