Científicos chinos han desarrollado un generador piezoeléctrico para marcapasos


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 tor√°cica del paciente y el dispositivo funciona con bater√≠as, que duran varios a√Īos. Una vez finalizada la carga, el paciente debe someterse a una operaci√≥n, durante la cual se cambia la bater√≠a o el estimulador completo.

Ahora hay otros desarrollos, por ejemplo, marcapasos, que no necesitan bater√≠as, reciben corriente de los generadores. Uno de los mejores generadores es el coraz√≥n mismo, cuyos m√ļsculos se mueven constantemente.

Los cient√≠ficos chinos dirigidos por Hao Zhang de la Segunda Universidad M√©dica Militar de China probaron con √©xito. En su curso, el generador piezoel√©ctrico implantado fue capaz de alimentar el marcapasos dentro de un organismo vivo. El generador tiene un tama√Īo de unos tres cent√≠metros.

El marco del dispositivo est√° 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 el√°stico, por lo que el generador puede encogerse y volver a su forma anterior. A ambos lados del sistema, los cient√≠ficos colocaron tiras piezoel√©ctricas compuestas, que consisten en compuestos a base de plomo. Las tiras est√°n rodeadas de pel√≠culas de cromo y oro, que desempe√Īan 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 cient√≠fico llamado Tsurbushen desarroll√≥ un marcapasos que funciona seg√ļn el principio de una f√°brica de autom√≥viles de relojes mec√°nicos comunes. El prototipo fue creado en unas pocas semanas y despu√©s de verificar su trabajo, result√≥ que la idea estaba funcionando bastante. Adem√°s, las contracciones del m√ļsculo card√≠aco tambi√©n son una herramienta para generar energ√≠a. El coraz√≥n pone en movimiento el mecanismo del marcapasos, haciendo que los elementos actuantes giren. La rotaci√≥n, a su vez, comprime el resorte del mecanismo, que se reduce a un cierto l√≠mite. Luego, el resorte se desenrolla, haciendo funcionar un peque√Īo generador de electricidad.



A su vez, se acumula en la bater√≠a y se utiliza para mantener el sistema de marcapasos, lo que conduce a la correcci√≥n del ritmo de contracci√≥n del m√ļsculo card√≠aco.

Source: https://habr.com/ru/post/441382/


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