研究人员开发出一种微型装置可以集成到心脏起搏器中从心脏中获取能量从而消除对电池的需求

研究人员开发出一种微型装置，可以集成到心脏起搏器中，从心脏中获取能量，从而消除对电池的需求。

当移植到人体内的医疗设备没有笨重的电池来衡量它们或使它们对用户不友好时，这是有帮助的。这就是为什么研究人员正在寻找可用于为这些设备供电的自然能源。

来自达特茅斯Thayer工程学院和UT健康圣安东尼奥的合作者团队是最新推出技术用于此目的的一项技术，它开发了一种可以将心脏的动能转化为电能的硬币发明，林说董，达特茅斯研究员，负责该项目。

“能量收集设备可以利用来自心脏的能量转换成电能，这将用于为可植入的生物医学设备充电，例如心脏起搏器，”她告诉设计新闻。

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避免额外的手术

实际上，数百万人依赖于起搏器，除颤器和由电池供电的植入式设备，这些设备需要昂贵且可能引发疾病的手术，每5到10年更换一次。研究人员表示，达特茅斯团队开发的设备可以帮助那些使用这些类型设备的人避免手术及其带来的任何并发症。

具体而言，该装置应该集成到起搏器中，向装置添加材料，使得附着在心脏上的引线的动能可以转换成电能。添加的材料是一种薄的聚合物压电PVDF，当设计有多孔结构时-甚至可以将小的机械运动转换成电。

转换动能

“[设计]采用由压电材料制成的双悬臂结构薄膜，有效地将动能转换为电能，”ZiChen教授告诉“设计新闻”。“心脏的运动导致起搏器导线的运动，从而导致薄膜变形，然后通过压电材料-多孔PVDF-TrFE薄膜将其转换成电能。”

他说，这种能量收集设备具有生物相容性，并且与现有起搏器引线的植入方法兼容。Zi说，它也不需要额外的手术，对患者来说是安全的。

增加了好处

研究人员表示，该技术的另一个好处是，收集能量的相同模块可能被用作传感器，以便能够实时监测患者的数据。该团队在“高级材料技术”杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。

他们说，研究人员已经在动物身上测试了这种装置并取得了成功。他们拥有为期五年的美国国立卫生研究院(NIH)资助，直到2021年才开始使用该设备，旨在完成临床前流程并获得人体临床试验和最终商业化的监管批准。

“接下来，在与人类进行临床研究之前，将进行长期动物研究，该项目的首席研究员达特茅斯教授JohnXJZhang解释说。“例如，允许动物在数周内进行正常的身体活动，以了解日常生活对设备稳定性和能量储存的影响。”

“剩下的两年NIH资金的结果将完成所有的临床前测试并为人体试验铺平道路，”他补充说。

ElizabethMontalbano是一位自由撰稿人，撰写了20多年的技术和文化。她曾在凤凰城，旧金山和纽约市作为专业记者生活和工作。在空闲时间，她喜欢冲浪，旅游，音乐，瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。