01 febbraio 2014

Una dinamo umana per caricare il pacemaker


Sfruttando l'effetto piezoelettrico (la capacità di alcune strutture di generare corrente elettrica quando vengono compresse) John Rogers e altri ricercatori dell'Università dell'Illinois (Urbana-Champaign) hanno generato energia dal movimento naturale del cuore, dei polmoni e del diaframma a mucche, maiali e pecore.
L'energia prodotta sarebbe sufficiente per alimentare pacemaker, impianti cocleari e cardiofrequenzimetri evitando così la sostituzione delle batterie.
lo studio, pubblicato su Pnas il 16 Dicembre 2013 con il titolo: Conformal piezoelectric energy harvesting and storage from motions of the heart, lung, and diaphragm.
Thin, flexible mechanical energy harvester, with rectifier and microbattery, mounted on a bovine heart. Credit: University of Illinois and University of Arizona.


Abstract
Here, we report advanced materials and devices that enable high-efficiency mechanical-to-electrical energy conversion from the natural contractile and relaxation motions of the heart, lung, and diaphragm, demonstrated in several different animal models, each of which has organs with sizes that approach human scales. A cointegrated collection of such energy-harvesting elements with rectifiers and microbatteries provides an entire flexible system, capable of viable integration with the beating heart via medical sutures and operation with efficiencies of ∼2%. Additional experiments, computational models, and results in multilayer configurations capture the key behaviors, illuminate essential design aspects, and offer sufficient power outputs for operation of pacemakers, with or without battery assist.

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