Новый имплант для стимуляции мозга питается за счет дыхания

Глубокая стимуляция мозга включает в себя имплантацию крошечных проводов в целевые области мозга для подачи слабых электрических импульсов, которые корректируют аномальную электрическую активность в органе. Около 150 000 пациентов ежегодно получают эти имплантаты, при этом устройство помещается под кожу груди, а провода идут к мозгу. В своем нынешнем виде устройства работают на батарейках, которые необходимо менять каждые два-три года, и каждый раз для их замены требуется хирургическая операция.

Ученые из Университета Коннектикута решили это изменить. Их разработка основана на трибоэлектрическом эффекте, когда определенные материалы становятся электрически заряженными, когда они трутся друг о друга, например, воздушный шарик и ваши волосы.

Команда разработала устройство для глубокой стимуляции мозга, которое может собирать этот тип энергии через дыхательные движения человека. Имплантат состоит из слоев трибоэлектрических материалов, которые генерируют электричество в результате трения. Это электричество заряжает биосовместимый суперконденсатор, который, в свою очередь, питает глубокий стимулятор мозга.

Команда испытала свое устройство на симуляторе свиньи, который состоял из свиного легкого, надуваемого и сдуваемого с помощью насоса. Это движение вызывало трение между трибоэлектрическими материалами и генерацию электричества, которое стимулятор смог использовать для создания 60 электрических импульсов в секунду.