Un dispositivo impiantabile che produce energia utilizzando gli ultrasuoni

Un dispositivo impiantabile che produce energia utilizzando gli ultrasuoni
Ultrasuoni trasmessi al dispositivo VI-TEG in acqua. Credito: Sang-Woo Kim

Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni nella Repubblica di Corea ha sviluppato un tipo di dispositivo impiantabile che produce energia utilizzando una fonte di ultrasuoni esterna. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza, il gruppo descrive il loro dispositivo, come è stato costruito e come ha funzionato quando è stato testato su tessuto animale.

Lo sviluppo del pacemaker ha indubbiamente salvato molte vite, ma comporta anche dei rischi per i pazienti a cui è stato impiantato nel petto. I dispositivi devono essere sostituiti periodicamente, mettendo i pazienti a rischio di infezione, anche qui è coinvolto un certo grado di dolore e irritazione. Per questo motivo, gli scienziati hanno cercato modi per generare energia all’interno del corpo, rendendo superflue le batterie. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno progettato un generatore che produce energia quando esposto a una sorgente di ultrasuoni.

Il generatore progettato dai ricercatori è un tipo di generatore triboelettrico. Tali generatori raccolgono energia dall’effetto triboelettrico (qui l’elettrificazione del contatto si verifica quando due oggetti dissimili si toccano e vengono quindi separati) a href=”https://techxplore.com/tags/static+electricity/” rel=”tag” class= “textTag”>elettricità statica è un esempio dell’effetto triboelettrico. Il generatore utilizzato dal team aveva due quadrati di materiale al suo interno che venivano uniti insieme quando esposti agli ultrasuoni. Quando il segnale ultrasonico è stato rimosso, i materiali si sono separati e una piccola quantità di elettricità è stata prodotta e catturata nel generatore. Ripetendo il processo più e più volte in rapida successione, è stato generato un flusso costante di elettricità. Il team ha anche aggiunto altri componenti al proprio dispositivo per consentire l’interfacciamento con altri dispositivi e hanno dovuto assicurarsi che potesse resistere all’impianto in una creatura vivente.

Credito: Sang-Woo Kim

I ricercatori hanno testato il loro generatore impiantandolo in un tessuto di maiale a varie profondità e poi sparandogli ultrasuoni attraverso la pelle. Riferiscono che a una profondità di cinque millimetri, il generatore ha prodotto elettricità con una corrente fino a 156 microampere e fino a 2,4 volt. A una profondità di un centimetro, il generatore era in grado di produrre 98 microampere e 1,9 volt. I ricercatori osservano che se un tale generatore potesse essere utilizzato per far funzionare pacemaker e altri dispositivi impiantabili, ai pazienti potrebbe essere risparmiata la necessità di doversi sottoporre a un intervento chirurgico per sostituirli periodicamente.

Credito: Sang-Woo Kim

Leave a Reply