Job Search
İnsanlar, bükülen, sıkılan, gerilen, yüzen, titreyen ve dövülen hareketli parçalara sahip karmaşık makinelerdir. Araştırmacılar şimdi sensörleri, giyilebilir cihazları ve implante edilmiş tıbbi cihazları etkileyen ortak bir sorunu çözmek için bu enerji kaynaklarından yararlanıyorlar – korkunç düz pil.
Tasarımla kendi kendine çalışan cihazlar çözüm olabilir ve araştırmacılar, insan vücudunun kendisinin uygun bir güç kaynağı olabileceğini keşfettiler – giyilebilir cihazlar için patlayan pazara güç vermek için tam zamanında. “Elektrosötikler” tıptaki ilaçlara meydan okumaya başlıyor, bu nedenle daha fazla insan sağlıklı kalmak için implante elektrostimülatörler ve kalp pilleri gibi cihazlara güvenecek.
“Biyopiller” ve enerji yakalama, bu cihazları enerji otonom hale getirebilir ve ölü pillerin değiştirilmesi için invaziv cerrahi ihtiyacını ortadan kaldırabilir. Bir bonus olarak, bu kablosuz dünya, implante edilmiş şarj kablolarının gevşemesini veya enfekte olmasını önleyecektir – bugün çok yaygın olan sorunlar.
Bilim adamları 2000’li yılların başından beri vücutla çalışan cihazlar üzerinde çalışıyorlar – şimdiye kadar, teknoloji insanlardan toplanabilecek az miktarda elektrik için çok enerji yoğundu. Ancak yirmi yıllık ilerlemeden sonra, bugünün cihazları ultra düşük miktarda enerji tüketiyor ve insanlardan güç alan sayısız fikir ve prototipe kapı açıyor.
Hücresel bir güç merkezi
Hücreleriniz temel olarak pillerdir – şekerli yakıtı enerjiye dönüştüren biyokimyasal. Alman girişimi CELTRO, yüz binlerce hücreden az miktarda enerji toplamak için mikro iğne sıraları kullanarak bu canlı güç kaynağından yararlanıyor. CELTRO’nun ilk ürünü küçük bir otonom kalp pili olacak. “Kalp gibi bir kas kasılması bir noktada başlar ve daha sonra kalp kası boyunca yayılır” diyor CEO ve kurucu ortak Gerd Teepe. “Fikrimiz, bu çığ etkisini kullanmak için birkaç noktada enerji toplamaktı.” Enerji toplamaya ek olarak, çok işlevli mikro iğneler kalbi izlemek için kalp dokusuna bağlanacak ve gerekirse tempoyu geri kazanmak için yardımcı bir elektrik desteği sağlayacaktır. 2021 yılında CELTRO, laboratuvar tabanlı kavram kanıtı çalışmaları için tohum finansmanı sağladı.
Kağıt yakıt hücreleri
Fransız startup BeFC, yeşil kimlik bilgilerine sahip biyopiller üretiyor. Yakıt hücresi karbon, selüloz ve glikoz katmanlarının yanı sıra tescilli enzimlerin serpiştirilmesini kullanır. Bir damla sıvı eklemek – örneğin, kan veya idrar – elektrik üreten bir reaksiyon başlatır. Kağıt yamalar, tek kullanımlık teşhis cihazlarına ve diyabetli kişiler için glikoz izleme kitleri gibi sürekli izleme sensörlerine güç sağlayabilir. Kullanımdan sonra, hücreler kompostlaştırılabilir – sonunda atılan veya yakılan diğer minyatür pillerin aksine. BeFC, Serie A fonunu artırma sürecindedir ve ilk ürünleriyle 2024’te piyasaya çıkmayı beklemektedir.
Titreyen kalbim
Paris merkezli CAIRDAC, kalbin kendisi tarafından desteklenen bir kalp pili tasarlıyor. Kurşunsuz kalp pili, kalp atışı, kan akışı ve titreşim boyunca sallanan bir sarkaç olan piezoelektrik enerji biçerdöver içeren bir kapsüle sarılır. Salınımlar elektriğe dönüştürülür ve cihaz kalbin ritmi sıfırlamak için bir şoka ihtiyacı olduğunu tespit edene kadar saklanır. Girişim kısa süre önce klinik öncesi testlere devam etmek ve insan denemelerine doğru ilerlemek için Seri A finansmanında 17 milyon € (yaklaşık 18.3 milyon $) topladı.
İç aydınlatma
Güneş panelleri yaygın bir ev görüşü haline geliyor ve yakında teknolojiyle de aydınlanabilirler. Avustralya’nın Melbourne kentindeki Monash Üniversitesi’nden araştırmacılar, cildin altına yerleştirilen bir güneş panelinin, ultra düşük tüketimli bir sensöre güç sağlamak için yeterli olan, doğrudan güneş ışığında olduğu gibi yüzde 10’a kadar elektrik sağladığını buldular. Güneşte birkaç saat, implante edilebilir bir sıcaklık sensörünü 24 saat boyunca çalıştırabilir ve araştırmacılar bunun için en iyi yerin boyun ve omuz arasında olduğunu söylüyor.
Hidroelektrik kalp
İsviçre’deki Bern Üniversitesi’ndeki araştırmacılara göre, mini türbinler kan akışını kullanabilir ve elektriğe dönüştürebilir. Kalpteki bir kan damarına implante edilebilen ve tıpkı bir hidroelektrik santrali gibi kan akışından elektrik üretebilen torpido şeklinde bir türbin tasarladılar. Henüz çözülmemiş olan büyük bir zorluk, rüzgar türbininin kanatlarında kan pıhtılarının oluşmasının nasıl önleneceğidir, ancak laboratuvar simülasyonlarında türbin, ticari olarak temin edilebilen kurşunsuz kalp pillerine güç sağlamak için yeterli enerji üretti.
Piezo yamaları
İtalyan startup PiezoSkin, hareketleri aynı anda ölçebilen ve onlardan güç alabilen ultra ince bir piezoelektrik cilt yaması geliştirdiğini söylüyor. Bir çalışmada, disfaji veya yutma güçlüğü çeken kişilerde boyun hareketlerini izlemek için yamayı kullandı – ancak şirketin biyouyumlu filmi, sensörler ve giyilebilir cihazlar için diğer vücut hareketlerinden ve titreşimlerinden de güç toplayabilir.
Isıyı hissetmek
İnsanlar termal enerjide günde yaklaşık 100 watt yayar ve İsviçreli başlangıç Mithras’a göre, bu ısıyı kullanmak taşınabilir biyosensörlere ve hatta implante edilmiş cihazlara güç sağlayabilir. TEG’ler olarak bilinen termoelektrik jeneratörleri, vücut ve çevre arasındaki sıcaklık farkından yararlanarak elektrik üretir. Mitras, 5 santigrat derecelik bir farkla, 12 santigrat derecelik bir TEG cilt yamasının koklear implanta tamamen güç sağlayabileceğini tahmin ediyor.
