Alig 3,6 négyzetcentiméteres mikronapelem elég ahhoz, hogy elektromos energiával lásson el egy átlagos pacemakert vagy olyan mély agyi stimuláló eszközt, mint amilyet Alzeheimeres vagy epilepsziás betegekbe ültetnek. Ezekben a készülékben ugyanis nem lehet egyszerűen elemet cserélni, mint mondjuk egy diktafonban, hanem operáció kell hozzá, amelynek során új telepet vagy új készüléket ültetnek be a páciensbe. Ez viszont mind a beteg, mind a jelentkező költségek szempontjából nem optimális megoldás.
A svájci Bern Egyetem és Egyetemi Kórház orvosbiológiai mérnökei olyan napelemes rásegítőt fejlesztettek ki, amely bőr alá ültetve még a téli napsütésből is elegendő energiát nyer az életmentő készülékek megbízható működtetéséhez. Eredményeikről az Annals of Biomedical Engineering szakfolyóiratban számoltak be.
"A szívritmus-szabályozó beültetése miatti műtétek 25 százalékára csak a lemerült elem miatt van szükség. Ez fokozza a komplikációk kialakulásának kockázatát, és komoly stresszt jelent a páciensnek – mondta Lukas Bereuter kutatásvezető. – Ráadásul jelenleg az elem nagysága befolyá-solja, hogy mekkora az elektronikus implantátum mérete. Ha nem volna benne elem, talán kisebbre lehetne méretezni."
Fotó: Lukas Bereuter
A svájci mérnökök olyan viselhető napelemes karpántot készítettek, amellyel folyamatosan tudták mérni, mennyi áramot generál a készülék.
A 32 tesztalany egy-egy hétig viselte a 10 karpántot nyár, ősz és tél folyamán. Annak utánzására, mintha bőr alá lenne beültetve, az aprócska napelemet különleges optikai fóliával borították be, amely csökkenti a beérkező fénymennyiséget. Ennek köszönhetően élethű modellt sikerült előállítani, amely valós adatokat szolgáltatott.
A kutatók által vizsgált monokristályos napelem 22 százalékos hatásfoka jelentősen több, mint a háztetőkön található szolárpanelek 6-16 száza-lékos hatásfoka. Évszaktól függetlenül a szűrőfóliával borított napelem által generált legkevesebb elektromos energia is 12 mikrowatt volt, ami bőven meghaladja az átlagos szívritmus szabályozók 5-10 mikrowattos energiaigényét.
Mivel a beültetett orvosi készülékek folyamatosan működnek, a napelem viszont csak fény révén képes energiatermelésre, az ezzel kiegészített implantátumokhoz éjszakára szükség lesz valamilyen elemre, de az sokkal kisebb lehet a mostaniaknál. Ám így is lehetőség nyílik arra, hogy a beültetett eszköz telepét ne kelljen 6-10 évente cserélni, hanem a beteg élethosszig biztonsággal használhassa. A svájci kutatók vélekedése szerint a bőr alá ültetett napelemmel más elektronikai eszközök töltése is meg-oldható, ennek pusztán a napelem mérete szab korlátot – egyelőre.
0 
