El otro día, un grupo de especialistas de China
publicó los resultados de su trabajo en la creación de un generador piezoeléctrico para un marcapasos. Los desarrolladores ya han probado el cerdo, que implantó dicho generador, previamente conectado a un marcapasos sin baterías.
Estimulador: un dispositivo que proporciona contracción cardíaca en cierto modo. Genera impulsos eléctricos, que hacen que el corazón se contraiga, que ya no puede funcionar sin ayuda.
Por lo general, los estimulantes se implantan en la cavidad torácica del paciente y el dispositivo funciona con baterías, que duran varios años. Una vez finalizada la carga, el paciente debe someterse a una operación, durante la cual se cambia la batería o el estimulador completo.
Ahora hay otros desarrollos, por ejemplo, marcapasos, que no necesitan baterías, reciben corriente de los generadores. Uno de los mejores generadores es el corazón mismo, cuyos músculos se mueven constantemente.
Los científicos chinos dirigidos por Hao Zhang de la Segunda Universidad Médica Militar de China probaron con éxito. En su curso, el generador piezoeléctrico implantado fue capaz de alimentar el marcapasos dentro de un organismo vivo. El generador tiene un tamaño de unos tres centímetros.
El marco del dispositivo está hecho de tereftalato de polietileno. La forma del estimulador, cuando se ve desde un lado, se asemeja a la figura 8. El material del cuerpo es elástico, por lo que el generador puede encogerse y volver a su forma anterior. A ambos lados del sistema, los científicos colocaron tiras piezoeléctricas compuestas, que consisten en compuestos a base de plomo. Las tiras están rodeadas de películas de cromo y oro, que desempeñan el papel de electrodos.
El principio de funcionamiento del generador es la generación de electricidad durante la deformación. En realidad, esta es la cantidad de generadores piezoeléctricos que funcionan. El desarrollo de los científicos chinos produce electricidad tanto durante la compresión como cuando vuelve a la normalidad.
Primero, los científicos crearon un prototipo, luego un sistema que puede funcionar sin problemas en el laboratorio. La etapa final, que ya se mencionó anteriormente, es la colocación del sistema dentro de un organismo vivo, en este caso, el cerdo.
El laboratorio probó un prototipo muy simplificado, que consiste en un recipiente de agua con un generador en su interior. Un pistón con una punta de polímero compresible presiona el generador. Todo este sistema modela tejido en la superficie externa del corazón.
Cuando resultó que el sistema funcionaba, los científicos realizaron una serie de experimentos que demostraron que si se agrega otra capa piezoeléctrica y se conecta en un circuito paralelo, la potencia aumenta en más de dos veces, alcanzando un indicador de 33 microvatios.
En los experimentos, se decidió utilizar un cerdo Yorkshire. Se montó un generador en el corazón del animal, conectándolo a un rectificador de corriente. Y luego todo el sistema se conectó a un marcapasos sin batería. Durante el funcionamiento, el dispositivo se configura a unos 80 cortes por minuto. El corazón del cerdo funcionaba al mismo ritmo, apoyado por un estimulante con una corriente suministrada. Antes del experimento, la frecuencia de choque era de 60-70 por segundo.
Después del experimento, los científicos verificaron las lecturas del electrocardiograma, lo que nos permitió hablar sobre una experiencia exitosa.
Por cierto, los dispositivos de este tipo se crearon antes. En 2014, un científico llamado Tsurbushen
desarrolló un marcapasos que funciona según el principio de una fábrica de automóviles de relojes mecánicos comunes. El prototipo fue creado en unas pocas semanas y después de verificar su trabajo, resultó que la idea estaba funcionando bastante. Además, las contracciones del músculo cardíaco también son una herramienta para generar energía. El corazón pone en movimiento el mecanismo del marcapasos, haciendo que los elementos actuantes giren. La rotación, a su vez, comprime el resorte del mecanismo, que se reduce a un cierto límite. Luego, el resorte se desenrolla, haciendo funcionar un pequeño generador de electricidad.
A su vez, se acumula en la batería y se utiliza para mantener el sistema de marcapasos, lo que conduce a la corrección del ritmo de contracción del músculo cardíaco.