Беспроводная зарядка для встроенных в человеческое тело девайсов
Ученые из Стэнфордского университета ищут способ безопасной зарядки электронных устройств, вживляемых в человеческий организм — еще один шаг на пути к созданию киборгов.
Этот кардиоэлектростимулятор заряжается без проводов с помощью источника энергии, находящегося над кожей пациента.
Пока что усовершенствование тела с помощью кибернетических имплантатов и компьютерных сенсоров остается только элементом научно-фантастической литературы. Но один из вопросов взаимодействия человеческого тела и электроники беспокоит ученых и врачей уже сегодня. Это зарядка батарей вживленных медицинских устройств.
Значительный шаг в этом направлении сделали ученые из Стэнфорда. Они разработали крошечные девайсы размером с рисовое зерно. Они работают дольше уже существующих, а при необходимости могут подзаряжаться с помощью внешнего источника питания без проводов. Статья о новой технологии опубликована в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Высокотехнологичные медицинские имплантаты, такие как электростимуляторы и встраиваемые нейротрансмиттеры, давно страдают от тех же недостатков, что и смартфоны — их аккумуляторы слишком слабые, а возможности по зарядке связаны, в первую очередь, с подключением к проводам питающей сети.
Ада Пун из Стэнфордского университета твердо уверена, что теперь этому пришел конец. Ее метод сочетает в себе возможности ближнего и дальнего электромагнитных полей, проникающих сквозь кожу и подзаряжающих медицинские устройства. Ближнее электромагнитное поле уже используется в слуховых аппаратах.
Пун, работающая на кафедре электротехники, говорит, что работы в этом направлении велись многие годы. Но сейчас уже ставятся опыты на животных. Пун вживила электростимулятор кролику.
Кардиостимулятор размером с рисовое зерно не имеет батареи. Он заряжается от специального устройства размером с кредитную карту, находящуюся над кожей животного.
Можно придумать много разных способов применения новой технологии, но больше всего она необходима медикам. Достижение Пун будет использоваться во многих областях лечения, в частности, в кардиологии и неврологии.
Уильям Ньюсон, директор Стэнфордского института нейронаук, не принимавший участия в проекте, впечатлен работой Пун; по его словам ей удалось «решить значительную часть головоломки безопасного питая имплантируемых микроустройств». Он прогнозирует спрос со стороны неврологов, которые смогут заменить с помощью этого устройства некоторые препараты.
В перспективе эти устройства перестанут быть чисто медицинскими — они могут применяться для сбора биометрических данных у здоровых людей, а могут и просто усиливать отдельные человеческие чувства. Все это появится скорее, чем мы думаем.
Сейчас Пун и ее коллеги готовят испытания кардиостимулятора на людях. Широкое распространение эти устройства могут получить уже в течение ближайших лет.