MAGAZÍN.cz – Internetový magazín

Získávat elektrickou energii lze i z mnohdy nečekaných zdrojů. Dokazuje to tým amerických a čínských vědců, kteří vytvořili miniaturní nabíjecí baterii, která se implantuje přímo na lidské orgány a dokáže pohánět běžný kardiostimulátor. Testovaný akumulátor získává energii z pravidelných pohybů srdečního svalstva, ale je možné jej implantovat na další orgány v těle.

Energie tlukotu srdce

Dosavadní výzkum se soustředí především na lékařské využití. Má za úkol zvýšit životnost implementovaných zařízení, jako je zmiňovaný kardiostimulátor, a omezit nutnost výměny baterie u pacienta. Podle vědců má však tento způsob získávání energie daleko širší pole využíti a není vyloučeno, že by se pomocí implementovaných „elektráren“ mohla v budoucnu dobíjet celá škála mobilních zařízení.

Nabíjecí implantát využívá pro výrobu elektrické energie piezoelektrického jevu, který jednoduše řečeno generuje elektrické napětí ze stlačování symetrických krystalů. Na výrobu miniaturního krystalu musely být použity nanočástice speciálního moderního keramického materiálu PZT, který je vhodný pro zabudování do biokompatibilních plastů, jaké je možné bez problémů implementovat do lidského těla přímo na orgány. Na stejném plastu je pak umístěn i usměrňovač elektrického signálu a miniaturní nabíjecí baterie.

Tělo plné zdrojů

Jako zdroj energie může posloužit v podstatě jakýkoliv vnitřní orgán, který se pravidelně pohybuje. Kromě srdce lze implantát umístit třeba na plíce nebo na bránici. Lze dokonce implantovat několik zařízení současně, přičemž získaná energie z jednotlivých prvků se sčítá dohromady. Vědeckému týmu se podařilo úspěšně implantovat hned dvojici zařízení na kravské srdce, přičemž celkový výkon byl dvojnásobný.

„Monitory srdečního tepu, kardiostimulátory, kardiovertery (defibrilátory) či nervové stimulátory představují různé druhy implantovaných zařízení, jejichž chod závisí na energii z baterií,“ komentují výzkum zástupci vědeckého týmu. „Prostředky získávání energie přímo z běžných procesů probíhajících v lidském těle znamenají velký posun pro fungování budoucích implantátů. Výzkum nám ukázal komplexní systém získávání a ukládání elektrické energie z přirozeného pohybu srdce, plic a bránice na úrovni, která je nutná pro praktické využití.“