E fundit!

08:16 ECONOMY

Regional isolation, 22% of Balkan citizens do not travel to neighbors at all

Despite years of efforts at regional cooperation and free ...

The human body, as a matter that never exhausts/ The technological innovations that await us

2023-01-26 08:38:00, Tech CNA

The human body, as a matter that never exhausts/ The technological innovations

Humans are complex machines, with moving parts that bend, tighten, stretch, flow, vibrate and bump. Now scientists are tapping into these energy sources to solve a common problem affecting sensors, wearables and implanted medical devices: batteries that sooner or later die.

Zgjidhja mund të jenë pajisjet që funksionojnë vetë, dhe studiuesit kanë zbuluar se vetë trupi i njeriut mund të jetë një burim i dobishëm energjie, për të fuqizuar tregun në lulëzim të pajisjeve të implantuara. “Elektroceuticals” kanë filluar të sfidojnë barnat në mjekësi, prandaj gjithnjë e më shumë njerëz do të varen nga pajisje të tilla si elektrostimuluesit e implantuar dhe stimuluesit kardiak.

“Biobateritë” dhe pastrimi i energjisë mund t’i bëjnë këto pajisje autonome nga energjia, duke eleminuar nevojën për kirurgji invazive me synim zëvendësimin e baterive të shkarkuara. Kjo gjë do të shmangte zhvendosjen ose infektimin e kabllove të karikimit të implantuar, probleme që sot janë shumë të zakonshme.

Shkencëtarët po punojnë që nga fillimi i viteve 2000 me pajisjet që e marrin energjinë nga trupi. Deri më sot kjo teknologji ka qenë shumë e uritur për energji. Por pas dy dekadash përparimesh, pajisjet e sotme konsumojnë sasi jashtëzakonisht të ulëta energjie, duke krijuar mundësi për zbatimin e një morie idesh dhe prototipash që e marrin energjinë nga njerëzit.

Një central elektrik qelizor

Qelizat në trupin e njeriut janë në thelb bateri biokimike. Ato konvertojnë në ernegji lëndën që përmban sheqer. Kompania gjermane “CELTRO” po e përdor këtë burim të gjallë të energjisë duke përdorur grupe mikro-gjilpërash për të mbledhur sasi të vogla energjie nga qindra mijëra qeliza. Produkti i parë i “CELTRO” do të jetë një stimulues i vogël kardiak autonom. “Një tkurrje muskulore, siç është zemra, fillon në një pikë dhe më pas përhapet në të gjithë muskulin e zemrës. Ideja jonë ishte të mblidhnim energji në pika të shumta për të përdorur këtë efekt kaskadë”- thotë bashkëthemeluesi dhe drejtuesi i kompanis Gerd Tepe.

Përveç grumbullimit të energjisë, mikrogjilpërat shumë-funksionale do të futen në indin kardiak për të monitoruar zemrën dhe për t’i dhënë një nxitje elektrike ndihmëse për të rivendosur ritmin, nëse kjo do të jetë e nevojshme. Në vitin 2021, “CELTRO” mori fondet e para për organizimin e testeve të para në laborator.

Qelizat energjitike të celulozës

Ndërkohë kompania franceze “BeFC” po ndërton biobateri që janë miqësore me mjedisin. Pajisja përdor shtresa të karbonit, celulozës dhe glukozës, plus disa enzimave të trupit ku vendoset. Shtimi i një pike lëngu - le të themi gjaku ose urine - shkakton një reagim që gjeneron energji elektrike.

Copat e letrës mund të fuqizojnë pajisjet diagnostikuese me një përdorim të vetëm por edhe sensorët e monitorimit të vazhdueshëm, si kompletet e monitorimit të nivelit të glukozës tek njerëzit e sëmurë me diabet. Aktualisht “BeFC” po mbledh fonde dhe pret të dalë në treg në vitin 2024 me produktet e saj të para.

Zemra që dridhet

Kompania “CAIRDAC” me seli në Paris po krijon një stimulues kardiak që vihet në lëvizje nga vetë zemra. Stimuluesi është i paketuar në një kapsulë që përmban një pajisje elektrike, një lavjerrës që lëkundet përmes rrahjeve të zemrës, rrjedhës së gjakut dhe dridhjeve. Lëkundjet shndërrohen në energji elektrike dhe ruhen derisa pajisja të ndjejë se zemra ka nevojë për një goditje për të rivendosur ritmin. Kompania ka grumbulluar së fundmi 17 milionë euro financime për të kryer testet paraklinike dhe për të vazhduar me ato tek njerëzit me probleme kardiake.

Ndriçimi i brendshëm

Panelet diellore po bëhen një pamje e zakonshme në shtëpitë tona, dhe shumë shpejt ato mund të përdoren edhe në teknologjinë mjekësore. Studiuesit nga Universiteti Monash në Melburn, Australi, kanë zbuluar se një panel diellor i vendosur nën lëkurë, prodhon deri në 10 për qind më shumë energji elektrike sesa një panel i vendosur direkt para rrezeve të diellit, dhe ajo mjafton për të fuqizuar një sensor që ka një konsum energjitik jashtëzakonisht të ulët. Me disa orë të kaluara në diell, mund të garantohet për 24 orë funksionimi i një sensori të implantueshëm të temperaturës. Studiuesit thonë se vendi më i mirë për të është midis qafës dhe shpatullës.

Zemra hidroelektrike

Miniturbinat mund të shfrytëzojnë qarkullimin e gjakut dhe ta kthejnë atë në energji elektrike. Kjo sipas studiuesve në Universitetin e Bernës në Zvicër. Ata kanë projektuar një turbinë në formë siluri, e cila mund të implantohet në një enë gjaku në zemër, duke gjeneruar energji elektrike nga rrjedhja e gjakut, njësoj si një hidrocentral. Por një sfidë e madhe, ende e pazgjidhur, është se si të shmanget formimin e mpiksjes së gjakut në skajet e turbinës. Gjithsesi gjatë simulimeve laboratorike turbina gjeneroi energji të mjaftueshme për të fuqizuar stimuluesit e ritmit kardiak.

Lëkura piezoelektrike

Kompania italiane “PiezoSkin”, thotë se ka zhvilluar një copë lëkure piezoelektrike ultra të hollë që mund të matë njëkohësisht lëvizjet dhe të nxjerrë energji prej tyre. Në një studim, ajo përdori këtë copëz për të monitoruar lëvizjet e qafës te njerëzit me disfagi ose vështirësi në gëlltitje. Por pajisja mund të merrte energji edhe nga lëvizjet e tjera të trupit dhe dridhjet për sensorët dhe pajisjet e tjera monitoruese.

Ndjenja e nxehtësisë

Humans radiate about 100 watts per day in thermal energy, and according to Swiss company Mithras, harnessing this heat can power biosensors and even devices implanted in the human body. Thermoelectric generators produced by this company, known as TEG, create electricity by exploiting the temperature difference between the body and the environment. Mithras estimates that with a difference of 5 degrees Celsius, a 12 square centimeter TEG device can fully power a cochlear ear implant.

Translated by CNA.al