Científicos de la Universidad de Illinois han desarrollado un dispositivo implantable que extrae energía de diferentes órganos de un ser vivo como el corazón o los pulmones, abriendo el camino para que un día el propio organismo humano sea capaz de recargar aparatos implantados como los marcapasos.
Basándose en el concepto del efecto piezoeléctrico para la generación de electricidad mediante ciertos materiales sólidos al someterse a una deformación mecánica, los científicos crearon una nanocinta flexible que convierte la energía de los órganos que se comprimen, como el corazón, pulmones o diafragma, en corriente eléctrica.
“El corazón es una excelente pieza para el trabajo mecánico, ya que se encuentra en constante movimiento. El principal problema con este órgano es que cualquier dispositivo puede afectar negativamente a su funcionamiento. Esto exige la creación de un aparato que no solo sea flexible, sino superflexible para no interferir en su funcionamiento”, comento John A. Rogers responsable de la investigación.
De esta forma desarrollaron una nanocinta de materiales piezoeléctricos de titanato circonato de plomo, a la que adjuntaron un rectificador eléctrico y una batería. Para el experimento los investigadores fijaron el dispositivo a los corazones, pulmones y diafragmas de un grupo de vacas, ovejas y cerdos consiguiendo una eficiencia de operación del 2% (0,2 microvatios por centímetro cuadrado).
Los aparatos eléctricos no limitaron el normal funcionamiento de los órganos y generaron suficiente energía como para alimentar la batería de un marcapasos.
“Un marcapasos funciona con una batería y se instala en su cuerpo. Cada vez que la batería se agota tienen que abrir el pecho para reemplazar el marcapasos”, explicó el profesor de la Universidad de Illinois. “Si hubiera la posibilidad de aprovechar el trabajo mecánico de nuestros órganos, quizá podríamos prolongar la vida de la batería o incluso sustituirla por completo”, añadió.
A pesar de los exitosos resultados obtenidos en animales, los primeros ensayos clínicos en personas tardarían varios años. Los científicos temen que el plomo, material del que está construida la nanocinta, represente serios problemas para el organismo humano, por lo que confían que en un futuro cercano se desarrolle un material con las mismas características pero que no sea nocivo.
Referencia: PNAS