Njerëzit janë makineri komplekse, me pjesë lëvizëse që përkulen, shtrëngohen, shtrihen, rrjedhin, dridhen dhe godasin. Tani shkencëtarët po depërtojnë në këto burime energjie për të zgjidhur një problem të zakonshëm që prek sensorët, pajisjet e veshura dhe pajisjet mjekësore të implantuara: bateritë që herët a vonë shkarkohen.
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 eliminuar 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 energji lëndën që përmban sheqer. Kompania gjermane “CELTRO” po e përdor këtë burim të gjallë të energjisë duke përdorur grupe mikrogjilpërash 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 shumëfunksionale 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 te 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 ndiejë 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 te 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
Njerëzit rrezatojnë rreth 100 vat në ditë në energji termike, dhe sipas kompanisë zvicerane “Mithras”, shfrytëzimi i kësaj nxehtësie mund të fuqizojë biosensorë dhe madje edhe pajisje të implantuara në trupin e njeriut. Gjeneratorë termoelektrikë që prodhuar nga kjo kompani, të njohur si TEG, krijojnë energji elektrike duke shfrytëzuar diferencën e temperaturës midis trupit dhe mjedisit. “Mithras” vlerëson se me një ndryshim prej 5 gradë Celsius, një pajisje TEG me sipërfaqe 12 centimetra katrorë mund të fuqizojë plotësisht një implant koklear për veshët.
