Новая технология посылает электричество глубоко в тело
Имплантатам нужны провода, иначе они разрядятся. Теперь это может изменить новый процесс, открывающий совершенно новые возможности для разработчиков.
Батарейки необходимо заменять, силовые кабели потенциально опасны, а индукционная технология, которую электрическая зубная щетка использует для зарядки аккумулятора, не требует кабеля, но работает только на очень небольших расстояниях в теле - мощность предложение изменилось с внедрением небольших устройств, которые оказались решающим камнем преткновения.
Команда под руководством Ады Пун из Стэнфордского университета теперь хочет изменить это. После многих лет экспериментов группа исследователей представляет процесс, который можно использовать для подачи энергии на импланты, такие как кардиостимуляторы мозга или сердца, без каких-либо кабелей или батарей. Они уже подвергли свою технологию некоторым реалистичным испытаниям на животных моделях.
Сердечник представляет собой металлическую пластину размером с кредитную карту, которая направляет электромагнитные волны в тело таким образом, что достигаются даже глубоко расположенные области. С этой целью Пун и его коллеги снабдили пластину специальным рисунком канавок, которые в сочетании с тканью, через которую она проходит, фокусируют радиоволны таким образом, что достаточное количество энергии достигает имплантата. Это поглощает энергию, как и в технологии ближнего поля, которая уже используется во многих приложениях.
Радиационное воздействие в зоне действия мобильного телефона
Это позволило им создать имплантат размером с рисовое зерно, который они вставили свинье, среди прочего, с помощью катетера. Закрытый сундук позволял им питать устройство. Такие устройства, как кардиостимуляторы мозга, также могли управляться через тюбетейку. По словам ученых, количество передаваемой энергии достаточно для нужд обычных электронных имплантатов даже на десятисантиметровой глубине. Когда ее устройство выдавало 500 милливатт, в место имплантации поступило чуть менее 200 микроватт - значительно больше, чем 8 микроватт, потребляемых стандартным кардиостимулятором.
Авторы хотят развеять опасения по поводу здоровья: анализы независимой лаборатории показали, что нагрузка на ткани всегда остается ниже допустимых с медицинской точки зрения предельных значений, объясняют они. Производительность передатчика примерно сравнима с мобильным телефоном.
Если бы имплантаты в будущем больше не нужно было подавать по кабелям, все двери были бы открыты для дальнейшей миниатюризации. Имплантаты размером в микрометр могут выполнять сложные задачи - например, можно регистрировать концентрацию определенных веществ в организме, а затем высвобождать лекарства, изготовленные по индивидуальному заказу. Такие устройства уже существуют в лабораториях, но часто выходят из строя из-за отсутствия источника питания.
С таким же успехом можно было бы в будущем добавить к имплантам небольшую батарею, которая будет перезаряжаться с помощью технологии, разработанной Пуном и его коллегами. Тогда владельцу нужно будет только прикрепить зарядное устройство к телу, когда это необходимо. Однако, по словам исследователей, пройдет несколько лет, прежде чем технологию можно будет использовать на практике. Первые тесты на людях вскоре должны показать, действительно ли технология так безвредна, как предполагалось.