Разработан стимулятор мозга, который заряжается от дыхания

Исследователи представили аппарат для глубокой стимуляции мозга, которому не требуется менять батарейки.

Исследователи из Калифорнийского университета в Коннектикуте придумали, как избавиться от постоянных операций при использовании глубокой стимуляции мозга. Разработанное ими устройство заряжается в процессе дыхания человека.

Имплантируемые устройства для глубокой стимуляции мозга могут помочь многим людям с неврологическими и психическими заболеваниями, например, с болезнью Паркинсона, когда традиционные методы лечения не справляются, объясняют ученые. Однако традиционные устройства требуют периодической замены батарейки, для проведения которой требуются операции раз в 2-3 года.

Вместо батареи новое устройство преобразует движение грудной клетки пользователя при дыхании в электричество. Когда человек вдыхает и выдыхает, грудная клетка давит на очень маленький и тонкий электрический генератор, называемый трибоэлектрическим наногенератором. Это устройство преобразует это движение в статическое электричество.

Идея технологии напоминает натирание воздушного шарика о рубашку, чтобы прилепить его к стене. Стенка и воздушный шар имеют разные статические электрические заряды и прилипают друг к другу. Заряды от более отрицательного материала прилипают к более положительному, и в трибоэлектрическом наногенераторе это создает ток, который заряжает суперконденсатор. Последний накапливает электричество для питания медицинского устройства и стимуляции мозга.

Схема эксперимента и принцип работы устройства. Изображение: Esraa Elsanadidy et al., Cell Reports Physical Science

Ученые протестировала устройство, вставив свой наногенератор в модель свиньи, содержащую легкое животного, подключенное к насосу. Во время вдоха и выдоха, легкое давит на наногенератор, заставляя два слоя внутри наногенератора тереться и вырабатывать электричество.

Электричество проходит по тонкому проводу для зарядки суперконденсатора, который питает электронику глубокого стимулятора мозга, расположенную снаружи грудной клетки. Испытания показали, что собранного таким образом электричества достаточно для создания импульсов 60 раз в секунду, как в устройствах со сменной батарейкой, применяющихся в настоящее время.


Читать далее:

Ученые подтвердили альтернативную теорию гравитации: почему это меняет физику

Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли

Сердце свиньи после пересадки человеку начинает биться медленнее

На обложке: иллюстрация работы устройства. Изображение: UConn

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Суперкомпьютер раскрыл тайны «молекулярного ремонта» ДНК
Наука
В Китае разработали батарейку с радиоактивным углеродом, которая проработает до 100 лет
Наука
Ученые MIT разработали «простой способ» превратить клетки кожи в нейроны
Наука
Microsoft запускает ИИ Copilot для геймеров: он будет работать, как тренер
Новости
Частный лунный модуль сфотографировал солнечное затмение с Луны
Космос
Почему Вселенная несимметрична: физики приблизились к разгадке тайны
Новости
Посмотрите на обратную сторону спутника Марса: это второе фото в истории
Новости
Это приложение буквально заставляет трогать траву и блокирует соцсети
Новости
Посмотрите на место гибели лунного аппарата «Афина»
Новости
Apple призвала срочно обновить iPhone из-за критической уязвимости  
Новости
В РосНИИРОС опровергли планы ICANN закрыть домен .su  
Новости
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос