Mokslininkams pirmą kartą pavyko sukurti elektrinį įrenginį, kuris energiją gauna vien iš ausies. Technologiją tobulinanti grupė tyrimus atlieka su jūrų kiaulyte – jos vidinės ausies elektrocheminis gradientas iki penkių valandų gali teikti energiją belaidžiam imtuvui, rašo newscientist.com.
Technologiją dar patobulinus ateityje ją bus galima panaudoti norint išnaudoti autonominį energijos šaltinį smegenų ir ausų implantams, sakė klausos neuromokslininkė Tina Stankovic, dirbanti Harvardo universiteto (JAV) Medicinos mokykloje.
Nervinių signalų impulsus lemia elektrocheminis gradientas, kurį sukuria teigiamo krūvio natrio bei kalio jonų judėjimas per ląstelės membraną. Kai kurios ausies sraigės ląstelės taip pat turi panašų gradientą, kuris konvertuoja vibruojančio ausies būgnelio mechaninę energiją į elektrinius signalus, kuriuos gali suvokti smegenys.
Pagrindinė kliūtis siekiant išnaudoti ląstelių elektros energiją – itin menka įtampa, kuri yra gerokai mažesnė nei standartinio AA elemento.
„Apie potencialų skirtumą žmogaus ausyje žinome jau 60 metų, bet per tiek laiko niekas nebandė jo pažaboti“, – sakė T. Stankovic.
Dabar mokslininkė su kolegomis kuria elektroninį lustą su keliais mažučiais mažos varžos elektrodais, kurie galėtų išnaudoti ausies ląstelių elektrinį aktyvumą be žalos klausai.
Bandymu metu implantas buvo įstatomas į jūrų kiaulytės vidinę ausį, o elektrodai prijungiami abipus sraigės ląstelių membranų. Prie lusto buvo prijungtas mažos galios radijo imtuvas.
Įrenginys buvo aktyvuojamas trumpu radijo bangų impulsu, bet vėliau energiją gaudavo iš elektrinio gradiento, susidarančio abipus ląstelės membranos. Šios energijos pakako, kad imtuvas veiktų iki 5 valandų. Tyrimais nustatyta, kad jūrų kiaulytės klausai toks implantas nepakenkė.
Įrenginys puikiai veikia trumpus laiko tarpus, tačiau ilgalaikis elektrodų naudojimas didina jautraus audinio ausies viduje pažeidimo riziką. Kitas mokslinių tyrimų etapas – pagaminti dar mažesnius elektrodus, taip sumažinant jų invaziškumą.
T. Stankovic tvirtina, kad toks veikimo principo patikrinimas – įrodymas, jog energijai gauti gali būti panaudoti ir biologiniai energijos šaltiniai, apie kuriuos iki šiol rimtai niekas nesvarstė. „Žvelgiant labai futuristiškai galima teigti, kad pasinaudojant panašiomis konstrukcijomis galbūt sugebėsime išgauti energiją iš pavienių ląstelių“, – sakė mokslininkė.
