Российская студентка изобрела «вечный» источник питания для кардиоимплантов.
Человек-батарейка — это не только пугающий образ из фильма «Матрица». В нашем теле действительно есть электричество: мысли — это электрические импульсы, сигналы мышцам — тоже. Особенно много электричества в головном мозге. Но и химический контакт человеческого пота с какой-нибудь батарейкой вполне способен зарядить небольшой электроприбор. А кроме того, в человеческом организме есть глюкоза. И с ней также проводят химические реакции, которые можно превратить в электричество.
Студентка МФТИ Екатерина Вахницкая изобрела полезный для всех обладателей кардиоимплантов источник питания, основанный на глюкозе. До сих пор все такие приборы в мире работают на литий-ионных батареях. Их нужно каждые пять лет заменять. Из-за этого людям приходится ложиться под нож хирурга. Операции травматичны для пациентов. А для людей пожилого возраста так и вовсе опасны для жизни. Но благодаря изобретению российской студентки носители имплантов для сердца вскоре будут от повторных операций избавлены. Изобретенный Екатериной источник питания кардиоимплантов устанавливается раз и навсегда. Причем для этого даже не нужна операция. Можно ввести устройство через прокол в вене или артерии: с помощью специального стента источник питания помещают куда необходимо. В качестве топлива он использует глюкозу из запасов организма, преобразуя химическую энергию в электрическую.
А больше 10 лет назад китайские ученые изобрели трибоэлектрические наногенераторы, с помощью которых можно «добывать» электричество за счет движения человеческого тела и трения материалов друг о друга. Этот эффект сейчас активно изучают во многих исследовательских центрах мира. Например, недавно ученые Университета Дикина разработали носимый гидроэлектрический наногенератор. Это устройство превращает пот в электроэнергию для фитнес-браслетов. Причем человеку необязательно все время усиленно потеть. Есть накопитель энергии. Достаточно короткой физкультуры, и фитнес-браслет будет работать весь день без батарейки. Но на одних только фитнес-браслетах разработчики гаджета останавливаться не собираются. И уже думают, для чего еще этот «потный наногенератор» можно приспособить.
«Представьте себе крошечное носимое устройство, например браслет или повязку на голову, которое может генерировать электричество из чего-то столь же простого, как ваш пот», — рассказал соавтор исследования Цзинлян Ли о перспективах применения устройства. На том же эффекте TENG работает «умная одежда» из тканей, способных генерировать электричество при соприкосновении с человеческим телом. Это же удобно: положил смартфон в карман, а он там и зарядился!
Китайские ученые проводили эксперимент с наногенератором. Но в качестве подопытного использовали не человека, а лабораторную мышь: тоже ведь теплокровное существо. Мыши вживили небольшой полимерный квадратик, способный генерировать электричество от дыхания и от биения сердца. Устройства посложнее — с дополнительными слоями — могут запасать энергию и в случае необходимости стимулировать сердечную мышцу. Потом они растворяются в организме.
Теперь ученые думают, как с помощью трибоэлектрических наногенераторов лечить ожирение. Собираются вживить их в районе желудка и воздействовать на нервы, чтобы вызывать чувство сытости.