Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Republiken Korea har utvecklat en typ av implanterbar enhet som producerar energi med hjälp av en extern ultraljudskälla. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sin enhet, hur den byggdes och hur väl den fungerade när den testades på djurvävnad.

Utvecklingen av pacemakern har utan tvekan räddat många liv, men det har också risker för patienter som får dem implanterade i sina bröst. Enheterna måste bytas ut med jämna mellanrum, utsätta patienter i riskzonen för infektion – det finns också en viss grad av smärta och irritation involverad. Av den anledningen, forskare har letat efter sätt att generera kraft inuti kroppen, gör batterier onödiga. I denna nya ansträngning, forskarna har designat en generator som producerar ström när den utsätts för en ultraljudskälla.

Generatorn designad av forskarna är en typ av triboelektrisk generator. Sådana generatorer skördar energi från den triboelektriska effekten – där kontaktelektrifiering uppstår när två olika föremål berörs och sedan dras isär – statisk elektricitet är ett exempel på den triboelektriska effekten. Generatorn som användes av teamet hade två rutor av material inuti sig som tvingades samman när de exponerades för ultraljud. När ultraljudssignalen togs bort, materialen separerades och en liten mängd el producerades och fångades upp i generatorn. Genom att upprepa processen om och om igen i snabb följd, en konstant ström av el genererades. Teamet lade också till andra komponenter till sin enhet för att möjliggöra gränssnitt med andra enheter – och de var tvungna att se till att den tål att implanteras i en levande varelse.

Forskarna testade sin generator genom att implantera den i lite grisvävnad på olika djup och sedan skjuta ultraljud på den genom huden. De rapporterar att på fem millimeters djup, generatorn producerade elektricitet med en ström på upp till 156 mikroampere och upp till 2,4 volt. På en centimeters djup, generatorn kunde producera 98 mikroampere och 1,9 volt. Forskarna noterar att om en sådan generator kunde användas för att köra pacemakers och andra implanterbara enheter, patienter skulle kunna besparas behovet av att behöva genomgå operation för att få dem utbytta med jämna mellanrum.

© 2019 Science X Network