Zaloguj się
Wszystkie
20 grudnia 2021
583
Zasilanie implantowanych urządzeń elektronicznych od zawsze było dużym problemem. Ogniwa, jakie wykorzystuje się w medycynie muszą spełniać szereg krytycznych wymagań. Z jednej strony baterie, które znają się w naszym organizmie muszą być w pełni bezpieczne dla człowieka – nie mogą np. rozszczelnić się, gdyż to doprowadziłoby do przedostania się elektrolitu do wnętrza organizmu. Z drugiej strony muszą one dostarczać sporą ilość energii, aby mogły długo zasilać dane urządzenie. Wymiana ogniw w urządzeniu implantowanym w ciele czy nawet znajdującym się w żołądku, jest niezwykle problematyczna.
Rozwiązaniem obu tych problemów jest zastosowanie systemu do zbierania energii z otoczenia. W ten sposób eliminuje się w ogóle konieczność korzystania z jakiejkolwiek baterii, a dodatkowo przedłuża się czas życia urządzenia – system może funkcjonować tak długo, jak długo występuje w otoczeniu energia, którą można pozyskać, lub dopóki coś innego nie uszkodzi się w urządzeniu.
Problemem przy pozyskiwaniu energii jest jednak fakt, że we wnętrzu człowieka nie ma zbyt wielu źródeł energii, z których można korzystać. Typowe systemy zbierania energii korzystają np. z ogniw fotowoltaicznych, modułów termoelektrycznych (modułów Peltiera) lub systemów pozyskujących energię np. z ruchu bądź wibracji lub z promieniowania radiowego. Niestety, we wnętrzu organizmu ludzkiego większość tych systemów nie będzie skutecznie działać. Światło słoneczne (ani żadne inne) w zasadzie nie dociera do wnętrza naszego organizmu. Podobnie jest z promieniowaniem radiowym – złożone w dużej mierze z wody tkanki dosyć dobrze pochłaniają energię fal radiowych, więc do wnętrza dociera ich niewiele. Pozostaje zatem wykorzystanie energii mechanicznej lub coś totalnie innego… Zaprezentowany projekt jest właśnie przykładem takiego, zupełnie nietypowego podejścia.
Typowe ogniwo galwaniczne składa się z dwóch metalowych (wykonanych z różnych metali) elektrod, zanurzonych w elektrolicie. Reakcje chemiczne zachodzące pomiędzy elektrolitem, a metalami elektrod są źródłem różnicy potencjałów, która przekłada się na wytworzenie napięcia pomiędzy elektrodami. Zamknięcie takiego obwodu spowoduje przepływ prądu. Kwaśne środowisko żołądka dostarcza elektrolitu w postaci soku żołądkowego, którego jednym z istotnych składników jest kwas solny (który nadaje wnętrzu naszego żołądka pH na poziome około 1,5). Zatem urządzenie musi tylko zanurzone w nim, odpowiednie elektrody.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
