Elektromos áramot termel a szívdobogás

Ha valakinek veszélyesen lassú a szívműködése, vagy akár szívmegállás is bekövetkezhet, annak a mellkasába beültetnek egy szívet ingerlő elektromos eszközt, angol nevén pacemakert. Ez kevés áramot fogyaszt, de azért a benne lévő elemet időnként cserélni kell, kutatók most eredeti megoldást dolgoztak ki: maga a dobogó szív az elektromos áramforrás.

Az egészséges szív különleges sejtcsoportjából, a szinusz csomóból ritmusosan vezetődik szét a bioelektromos ingerület, amelynek hatására a szívizom sejtek összehúzódnak. Betegségek következtében az ütemes, elektromos tevékenység zavart szenved és ez sok panaszt okoz, sőt a beteg életét is fenyegetheti. Ma már világszerte milliók élnek a mellkas bőre alá bevarrt pacemaker segítségével. Mint minden elektromossággal működő szerkezet, a benne lévő elemet cserélni kell, ami nem nagy műtét, de azért sebészeti beavatkozás. A szívet ingerlő eszköz minimális energiát, egy milliomod wattot igényel, de évek után mindig szükség van az új áramforrásra. A műszeripar kutatói sokféleképp próbálták ezt a feladatot megoldani. Volt olyan elképzelés, hogy vércukorból állítsanak elő energiát, vagy a kar, láb mozgása pótolhatná a kimerülő elemet. Az eddigi próbálkozások azonban a gyakorlatban nem bizonyultak működőképesnek.

A vércukor fölhasználásához az anyagcserébe kellene beavatkozni, a végtagok izomzatának mozgásával előállított energia pedig úgy juthatna el a pacemaker eleméhez, ha a karból vagy a lábból mellkasba operált vezeték működne. Amin Karami és Daniel J. Inman most ismertetett módszere azt az energiát igyekszik fölhasználni, amit a szívműködés termel. Az Applied Physics Letters legújabb számában közölt technika lényege, hogy a szívdobogás közben a mellkas alakváltozása olyan piezoelektromos réteget mozgat, amely ezt a mechanikus tevékenységet elektromos árammá alakítja. A módszer nyolcszor annyi áramot termel, mint amennyire a pacemaker működéséhez szükség van. Modellkísérlet tanúsága szerint az áramot termelő szerkezet percenként 7-700 szívdobbanás között bármilyen ütem esetén megfelelő teljesítményt nyújtana. A kutatók most azon dolgoznak, hogy elkészítsék a készülék olyan változatát, amely nem csak a tervező asztalon működik, hanem élőlénybe is beoperálható.

Ajánlott tartalom

Az orvvadászat vezetett az agyar nélküli elefántok kifejlődéséhez

Az elefántokat az agyaruk miatt gyilkoló orvvadászat vezetett az agyar nélküli elefántok kifejlődéséhez egy új tanulmány szerint.