L'autre jour, un groupe de spécialistes chinois a
publié les résultats de leurs travaux sur la création d'un générateur piézoélectrique pour un stimulateur cardiaque. Les développeurs ont déjà testé le cochon, qui a implanté un tel générateur, précédemment connecté à un stimulateur cardiaque sans piles.
Stimulateur - un appareil qui permet la contraction cardiaque dans un certain mode. Il génère des impulsions électriques qui provoquent la contraction du cœur, déjà incapable de travailler sans soutien.
Habituellement, les stimulants sont implantés dans la cavité thoracique du patient, et le gadget fonctionne à partir de piles, qui durent plusieurs années. Une fois la charge terminée, le patient doit subir une opération au cours de laquelle la batterie ou le stimulateur entier est changé.
Il y a maintenant d'autres développements - par exemple, les stimulateurs cardiaques, qui n'ont pas besoin de piles, ils reçoivent du courant des générateurs. L'un des meilleurs générateurs est le cœur lui-même, dont les muscles sont constamment en mouvement.
Des scientifiques chinois dirigés par Hao Zhang de la deuxième université de médecine militaire de Chine ont été testés avec succès. Au cours de son parcours, le générateur piézoélectrique implanté a pu alimenter le stimulateur cardiaque à l'intérieur d'un organisme vivant. Le générateur a une taille d'environ trois centimètres.
Le cadre de l'appareil est en polyéthylène téréphtalate. La forme du stimulateur, vue de côté, ressemble à la figure 8. Le matériau du corps est élastique, de sorte que le générateur peut à la fois rétrécir et reprendre sa forme précédente. Des deux côtés du système, les scientifiques ont placé des bandes piézoélectriques composites, composées de composés à base de plomb. Les bandes sont entourées de films de chrome et d'or jouant le rôle d'électrodes.
Le principe de fonctionnement du générateur est la génération d'électricité lors de la déformation. En fait, c'est le nombre de générateurs piézoélectriques qui fonctionnent. Le développement des scientifiques chinois produit de l'électricité à la fois lors de la compression et lors du retour à la normale.
Tout d'abord, les scientifiques ont créé un prototype, puis un système qui peut fonctionner sans problème en laboratoire. La dernière étape, qui a déjà été mentionnée ci-dessus, est le placement du système à l'intérieur d'un organisme vivant, dans ce cas, le porc.
Le laboratoire a testé un prototype très simplifié, composé d'un récipient d'eau avec un générateur à l'intérieur. Un piston avec une pointe en polymère compressible appuie sur le générateur. L'ensemble de ce système modélise les tissus sur la surface externe du cœur.
Lorsqu'il s'est avéré que le système fonctionnait, les scientifiques ont mené une série d'expériences qui ont montré que si vous ajoutez une autre couche piézoélectrique et que vous les connectez dans un circuit parallèle, la puissance augmente de plus de deux fois, atteignant un indicateur de 33 microwatts.
Dans les expériences, il a été décidé d'utiliser un porc Yorkshire. Un générateur a été monté sur le cœur de l'animal, le connectant à un redresseur de courant. Et puis l'ensemble du système a été connecté à un stimulateur cardiaque avec une batterie retirée. Pendant le fonctionnement, l'appareil est configuré à environ 80 coupes par minute. Le cœur du cochon fonctionnait au même rythme, soutenu par un stimulant alimenté en courant. Avant l'expérience, la fréquence des chocs était de 60 à 70 par seconde.
Après l'expérience, les scientifiques ont vérifié les lectures de l'électrocardiogramme, ce qui nous a permis de parler d'une expérience réussie.
À propos, des appareils de ce type ont déjà été créés. En 2014, un scientifique du nom de Tsurbushen a
développé un stimulateur cardiaque qui fonctionne sur le principe d'une usine automobile de montres mécaniques ordinaires. Le prototype a été créé en quelques semaines et après vérification de son travail, il s'est avéré que l'idée fonctionnait assez bien. De plus, les contractions du muscle cardiaque sont également un outil de génération d'énergie. Le cœur met en mouvement le mécanisme du stimulateur cardiaque, entraînant la rotation des éléments actifs. La rotation, à son tour, comprime le ressort du mécanisme, qui est réduit à une certaine limite. Ensuite, le printemps se déroule, faisant fonctionner un petit générateur électrique.
À son tour, il s'accumule dans la batterie et est utilisé pour maintenir le système de stimulateur cardiaque, ce qui conduit à une correction du rythme de contraction du muscle cardiaque.