在初步研究中，研究人員測試了一種利用壓電效應的能量采集裝置。該研究的主要作者、美國密歇根大學航空航天工程系研究員阿明·卡拉米博士稱，該方法對心臟起搏器來說是一種很有前途的技術解決方案，因為起搏器只需少量的電力即可運行。壓電效應也可用于除顫器等其他心內(nèi)植入設備。
目前的起搏器每5—7年電池耗盡時必須進行更換，因此非常昂貴和不方便?？ɡ妆硎荆S多患者自童年起就戴上了起搏器，如果此項新技術得以實現(xiàn)，他們將在一生中省卻不少的麻煩。“對于兒童病人，他們要用起搏器很多年。如果采用這一新技術，他們將少做很多次手術。”
研究人員首先測量胸腔內(nèi)心跳誘導的振動，然后在實驗室中使用一個“振動器”進行復制，并將之連接到他們開發(fā)的心能俘獲設備原型。原型設備的性能測試，基于100組不同心率的模擬心跳，結果顯示產(chǎn)生了超過起搏器所需10倍以上的電力。下一步便是植入這個能量俘獲裝置，其大小僅為目前心臟起搏器所用電池的一半。
研究人員目前已開發(fā)了線性和非線性兩種可支持常規(guī)起搏器的心能俘獲裝置。線性裝置只適于一個特定的心率，心率變化會阻止其收獲足夠的電力。而非線性裝置利用磁性材料來提高電力產(chǎn)量，并對心率變化不再敏感。非線性裝置可工作在每分鐘20次到600次的心率范圍內(nèi)，以收獲足夠電力為起搏器連續(xù)供電。而且，手機或微波爐等設備均不會影響到非線性裝置的正常工作。
