Ученые изобрели «вечный нано-двигатель», преобразующий механическую энергию тела в электрическую

Израильские ученые разработали материал, который будет приводить в действие кардиостимуляторы, питая их энергией человеческого тела. Кардиологическим больным хорошо известна проблема замены батареек на этих приборах, которые задают сердцу здоровый ритм.

В зависимости от типа кардиостимулятора жизнь батарейки ограничена 7-8 годами или полутора-двумя десятками лет. С таким интервалом времени приходится делать миниоперацию и менять весь прибор. В прошлом десятилетии ученые Стэндфордского университета разработали систему, в которой энергия подается извне посредством беспроводной связи — нечто вроде дистанционного зарядного устройства для телефона.

Группа ученых из Тель-авивского университета, Института Вайцмана в Реховоте и нескольких институтов в Китае, Ирландии и Австралии изобрели нано-материал, который будет преобразовывать механическую энергию тела и превращать ее в электрическую. Это позволит питать кардиостимуляторы, и по-видимому, любые другие вживленные в тело микроприборы, вечной энергией. Кроме того, исчезновение стандартной батарейки позволит значительно уменьшить размеры кардиостимулятора.

Нано-материал улавливает все перемещения жидкостей в теле человека, в том числе движение крови в венах.

Ученые рассказали изданию Times of Israel, что идея аккумуляции энергии в твердом материале не нова (пьезоэлектрический эффект известен еще со второй половины 19 века). Однако, до сих пор не удавалось создать материалы, которые можно было бы имплантировать в тело, не нанося ему вред при длительном использовании (которые не были бы токсичными), и которые способны генерировать ток, достаточный для работы микроприборов.

Используя нетоксичные и недорогие материалы, ученые воспроизвели структуру коллагена, белка соединительной ткани, самого распространенного в теле. Путем молекулярной инженерии производится пьезоэлектрический эффект.

Результаты были опубликованы в научном журнале Nature Communications. Руководитель проекта профессор ТАУ Эхуд Газит полагает, что новый нано-материал таит в себе большие возможности не только в области медицины.