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科學(xué)家新技術(shù)心臟起搏器 用心跳發(fā)電驅(qū)動

作者: 時間:2014-01-22 來源:cnet 收藏
編者按:心臟起搏器有希望不用再更換電池了!美國科學(xué)家研究出了通過人體運(yùn)動給電池充電的方法,免去了病人再手術(shù)的痛苦。科技不僅能讓生活更美,還能讓人更健康。

  的工作原理是通過電脈沖來讓使用者的心臟保持擁有穩(wěn)定的節(jié)拍,但是由于受到目前技術(shù)的限制,的電池電量會隨著時間的推移變得越來越弱,而病人最終又不得不再次面對一次手術(shù)來更換電池才能繼續(xù)維持生命。不過現(xiàn)在作為一種非常精密又微小的設(shè)備,已經(jīng)可以通過一種全新能量捕獲技術(shù)來在某些情況下解決這一電力供應(yīng)問題。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/220989.htm

  來自美國伊利諾伊州Champaign大學(xué)的研究人員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可以通過人體內(nèi)器官的運(yùn)動來汲取能量的方法,并可取代當(dāng)前起搏器等醫(yī)療設(shè)備中所依賴的難以更換的電池。

  研究人員表示這種新技術(shù)將采用壓電材料支撐,包括了可以直接連接到動物心臟(牛、羊、豬等)的彈性帶,可以為原先需要電池的醫(yī)療器械供電,以避免電池技術(shù)缺陷所造成的意外。將搭載新技術(shù)的心臟起搏器通過手術(shù)嵌入到用戶的心臟上,繼續(xù)通過電脈沖讓心臟保持有節(jié)奏的滴答聲,并且還將心率監(jiān)視器和其它相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備嵌入到人體中。

  當(dāng)然,該團(tuán)隊并不是第一個嘗試這種方法的研究組織,但是他們卻采用了一種不同的方法。在本周二出版的《美國國家科學(xué)院院刊》里的論文中研究人員提到他們采用了柔性帶、以及鋯鈦酸鉛(leadzirconatetitanate)所制成的壓電體,能夠產(chǎn)生多出3到5倍的電流。此外,封裝技術(shù)可以保護(hù)其不被人體免疫系統(tǒng)所破壞,并且通過了2000萬次的保持彎曲彈性的測試。柔性條也比一般偏硬的更適合實(shí)際應(yīng)用。

  “心率監(jiān)測儀、心臟起搏器、除顫器、神經(jīng)機(jī)器等等,它們都需要電池進(jìn)行供電。而通過自體收集電力的方式,有著相當(dāng)大的吸引力,并且將會成為未來生物醫(yī)學(xué)的必備設(shè)備類型。”研究人員表示。“在這里,我們還展示了一套完整靈活的集成系統(tǒng),能夠收集來自心臟隔膜和肺部收縮和放松等自然運(yùn)動的能量。”

  壓電材料目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了各個領(lǐng)域,從傳感器到小喇叭,都能夠看到它的身影。壓電材料具有在壓縮時可以產(chǎn)生電壓,或者可以加載電壓的特性使用起來非常方便。這意味著壓電設(shè)備可以被當(dāng)作物理傳感器使用,因?yàn)樗鼈兛梢园褖毫D(zhuǎn)換成可以測量的電信號。

  這種技術(shù)在人體之外同樣可以正常工作。而這將非常有可能被用于可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。盡管通過人類運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)械能更有可能轉(zhuǎn)化為其它能量而非設(shè)備所使用的電能。

  而如何捕獲這些能量也是相關(guān)研究人員需要深入研究的問題,而這些能量最終都可能被應(yīng)用到傳感器或其它小型上。而通過諸如熱能、沖擊波、震動和化學(xué)反應(yīng)等方式同樣可以成為能量來源。

  而最近來自荷蘭的Holst研究中心實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目則是另外一個很好的例子。該實(shí)驗(yàn)室正在研究通過采集汽車在發(fā)動后從輪胎壓力傳感器中獲得的能量通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡嚨目刂婆_,來實(shí)現(xiàn)對中控裝置的供電。



關(guān)鍵詞: 心臟起搏器 電子設(shè)備

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