Новый мозговой имплантат питается энергией дыхания
Трибоэлектрический эффект позволит создать имплантаты, которые не нуждаются в замене батарей. Устройства будут питаться электричеством, возникающим в генераторе из-за трения при обычном дыхании.
Мозговые имплантаты используют для помощи пациентам, страдающим болезнью Паркинсона. Они позволяют корректировать аномальную активность нервных клеток с помощью слабых электрических импульсов. Ежегодно такие устройства устанавливают сотням тысяч больных, а в будущем их станет еще больше: экспериментальные имплантаты показывают неплохие результаты и при других нарушениях работы мозга.
Однако их энергопотребление достаточно велико, и встроенных аккумуляторов хватает лишь на два-три года работы. После этого срока операцию приходится проводить заново лишь затем, чтобы заменить батарею. Неудивительно, что ученые и медики ищут альтернативные варианты обеспечения имплантатов, работающих в мозге. Недавно такой концепт представила команда из Университета штата Коннектикут (США). Статья опубликована в журнале Cell Reports Physical Sciences.
Джеймс Раслинг (James Rusling) и его коллеги опирались на трибоэлектрический эффект — возникновение в материале зарядов из-за трения о другой материал. Явление известно благодаря многим популярным экспериментам, включая электризацию воздушного шарика при трении о волосы. Аналогично работает наногенератор, который используется в новом устройстве. При этом движение для фрикционного контакта он получает благодаря естественным движениям при дыхании.
Работающий наногенератор накапливает заряд на ионисторе — электрохимическом конденсаторе, который, в свою очередь, питает работу имплантата. «Мы постарались сделать все совместимым с существующими технологиями, — объяснила Эсра Элсанадиди (Esraa Elsanadidy), одна из авторов работы. — Теоретически, если у кого-то уже установлен мозговой стимулятор, его батарею можно просто заменить на этот генератор без имплантации нового устройства».
В самом деле, если электроды подобных имплантатов уходят глубоко в мозг, то управляющая электроника и батарея обычно размещаются под кожей, в виде отдельного блока, сравнительно доступного для хирургов. Подобную систему с новым генератором ученые испытали in vivo, имплантировав устройство свинье. Операция прошла успешно, и трибоэлектрический эффект позволил питать имитатор мозгового имплантата: тот выдавал 60 электрических импульсов в секунду, как это требуется для коррекции при болезни Паркинсона.
Telegram 
Дзен 
VK Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии