Многие имплантируемые и носимые медицинские устройства нуждаются в постоянно доступной электроэнергии. При этом имплантаты, такие как кардиостимуляторы, так как срок службы современных аккумуляторов ограничен, приходится заменять на новые во время операции, а это может стать причиной инфицирования или других неприятных событий.
Инженеры из университета Райса (США) работают над созданием небольшого плоского генератора, способного производить значительное количество электроэнергии для различных медицинских приборов. Новый генератор основан на использовании трибоэлектрического эффекта, при котором электроэнергия вырабатывается при трении двух различных материалов друг о друга. Каждый раз, когда эти материалы разделяются, на их поверхности накапливается заряд, который можно собрать. Устройство из университета Райса использует небольшой конденсатор для хранения заряда, после чего его можно использовать для питания кардиостимулятора, имплантированного в тело сенсора или перезарядки аккумулятора для носимого устройства.
Описание этого устройства опубликовано в журнале ACS Nano.
Устройство производит пиковую мощность более 8 милливатт, что является очень хорошим показателем для маломощных устройств, таких как кардиостимуляторы.
Важно размещать такие генераторы там, где тело подвергается сильным движениям, например, на плечах, стопах и локтях, чтобы вырабатывать как можно больше электроэнергии. Даже сердце может быть использовано для помещения генераторов и это довольно надежный источник энергии, пока мы живы.
Устройство с электродами из полиимидно-графенового композита и алюминия, дает напряжение выше 3.5 киловольт с пиковой мощностью более 8 милливатт и остается стабильным после 5000 циклов изгиба.