Hjertebanken giver energi nok til at drive pacemaker

Selv om pacemakere kun bruger ganske lidt strøm - ned til en mikrowatt, så er det alligevel nok til, at apparatets batteri med tiden bliver fladt og skal skiftes. Men nu har rumfartsforskere ved Michigan Universitet i Ann Arbor fundet en måde, hvor de kan høste tilstrækkeligt energi fra lungevævets vibrationer, der i bund og grund stammer fra hjertets egne slag.

»Det lyder meget spændende og en oplagt tanke. Det er klart, at det vil være en forbedring i forhold til at skulle skifte et batteri, der typisk vil sidde under huden, hvilket er en lang mere omfattende operation, så hvis man kan blive selvforsynende med energi, vil det være en god ting,« siger docent ved DTU Informatik, Institut for Informatik og Matematisk Modellering, Jens Sparsø til Ing.dk.

Forskere har arbejdet med forskellige metoder til at holde batteriet i live i længere tid blandt andet ved at anvende blodsukker og høste energi fra lemmernes bevægelser, men disse metoder har bivirkninger i forhold til ændringer i stofskiftet og behovet for at trække ledninger inde i kroppen.

Forskerne fra Michigan Universitet udnytter vibrationerne i brystvævet til at presse et piezoelektrisk materiale sammen, hvorved der genereres en strøm.

Forskernes test viser, at apparatet kan generere strøm fra 7 til 700 slag i minuttet. Det er langt under og langt over den normale hjerterytme. Det piezoelektriske materiale er i stand til at levere otte gange den strøm, der er nødvendig for at drive pacemakeren.

Forskerholdet mangler dog stadig at udvikle et apparat, der rent fysisk og problemfrit kan indopereres i et menneske, men forskerne understreger, at deres energihøstermetode vil være at foretrække frem for konkurrerende metoder.

Ifølge Jens Sparsø fra DTU er netop energihøste et forskningsområde i vækst.

»Det er et område, som vi kalder "energy harvesting", som vi vil se meget mere af i fremtiden. Vi indbygger intelligens - små computere, sensorer, trådløs kommunikation - i flere og flere ting, herunder ting hvor man vanskeligt kan forestille sig at skulle skifte batterier. Her er det afgørende, at man på en eller anden måde kan høste energi til at drive disse små elektroniske kredsløb. Der er tale om en slags vedvarende energi på mikroniveau, typisk drevet af eksempelvis vibrationer, temperaturforskelle og lys,« siger han.

Forskerne har netop fremlagt resultaterne af deres arbejde i AIP's Applied Physics Letters.