Piezoelektrischer Effekt
Energy-Harvester betreiben Herzschrittmacher
Forscher in den USA erproben den Betrieb von Schrittmachern durch Energy-Harvester, die die Bewegungsenergie von Organen verwerten. Zum Einsatz kommen Materialien, die den piezoelektrischen Effekt ausnutzen.
John Rogers und seine Kollegen an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign betteten flexible Bänder aus Blei-Zirconat-Titanat in flexible Silikon-Streifen ein. Die Kristallstrukturen des Materials erzeugen bei Dehnung oder Stauchung einen elektrischen Strom. Mit einer wiederaufladbaren Batterie verbunden, implantierten die Forscher die Konstruktion auf Herzen, Lungen und Zwerchfellen von Tieren.
Optimiert soll die Konstruktion einmal ausreichend Energie produzieren, um Schrittmacher im menschlichen Körper ausschließlich mit der Bewegungsenergie der Organe zu betreiben. Damit könnte Patienten dann eine Operation erspart werden, wenn die Schrittmacher-Batterien ausgetauscht werden müssen.
»Ich glaube, dass das Konzept, elektrische Energie aus der Bewegung innerer Organe zu gewinnen, sehr interessant ist«, sagte Rogers dem New Scientist. »Wenn man dies umsetzt, ist Effizienz die entscheidende Herausforderung und letztlich, dass man einen Leistungs-Output realisiert, der von praktischem Nutzen ist«.
Das System erreicht derzeit eine Leistungs-Abgabe von 0,2 Mikrowatt pro Quadratzentimeter piezoelektrischen Materials, was schon ausreicht um einen gängigen Schrittmacher zu betreiben.
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