По заявлениям исследователей, новая израильская нанотехнология будет «собирать» энергию в человеческом теле и превращать ее в электричество для питания медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы, сообщает «The Times of Israel».
«В будущем мы сделаем возможным, чтобы все виды медицинских устройств в организме, включая кардиостимуляторы, работали без батарей, и вместо этого будем использовать механическую энергию, преобразуемую в организме в электричество», – заявила доктор Шарон Гилеад из Тель-Авивского университета, член команды, стоящей за этой инновацией, в интервью «The Times of Israel». «Мы действительно сможем использовать электричество, которое вырабатывается внутри нашего тела. Это интересно и принесет реальные выгоды многим людям, которым в настоящее время каждые несколько лет требуются процедуры по переустановке кардиостимулятора и замене батареи. В этом просто не будет необходимости», – отметила Гилеад.
Наноматериал, упакованный в очень тонкую пленку, может использовать любое движение в теле, даже механическую энергию снаружи вен, когда кровь движется по ним, и генерировать электрический заряд, который может запускать устройства. Идея пьезоэлектричества, аккумулирующего электрический заряд в твердых материалах, не нова, но до сих пор ученые не могли создать материалы, которые были бы нетоксичными, что делало бы их пригодными для имплантации в тело, и способными генерировать достаточное напряжение для питания устройств.
Группа ученых из Тель-Авивского университета, Научного института Вейцмана и научных институтов Ирландии, Китая и Австралии имитировала структуру коллагена, наиболее распространенного белка в организме человека. Исследователи использовали нетоксичные материалы, которые, по их словам, позволят дешево производить нанопленку. Продукт будет похож на «своего рода крошечный мотор для очень маленьких устройств», – подчеркнула Гилеад.
Ее команда опубликовала исследование в рецензируемом журнале «Nature Communications», в котором описывается инновация, которая была протестирована с использованием движений, имитирующих естественные движения тела. Теперь она надеется, что технология пройдет испытания на людях. Гилеад рассказала, что нововведение не только устранит необходимость замены батарей в медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, но и позволит сделать их меньше. «Батареи маленькие, но без батареи мы сможем делать устройства меньше и тоньше», – сказала она.
Ведущий исследователь, профессор Эхуд Газит из Школы биомедицины и исследований рака имени Шмуниса Тель-Авивского университета, ожидает, что этот материал найдет множество применений за пределами человеческого тела. Он может использовать движение везде, где бы оно ни происходило, заметил он, предположив, что пленку можно разместить на дорогах, чтобы использовать движение шин для включения уличных фонарей. По словам Газита, привлекательность нанопленки объясняется тем фактом, что в процессе ее производства не используются загрязняющие вещества и она обеспечивает экологически чистую энергию.
«Экологически чистые пьезоэлектрические материалы, такие как тот, который мы разработали, обладают огромным потенциалом в широком диапазоне областей, потому что они производят экологически чистую энергию с помощью механической силы», – сказал он. «Например, машина, едущая по улице, может включить фонари. Эти материалы могут также заменить содержащие свинец пьезоэлектрические материалы, которые в настоящее время широко используются, но вызывают опасения из-за возможной утечки токсичного металла в окружающую среду».
