Nauka dogoniła "Matriksa" - człowiek jest źródłem energii dla wszczepionej w ciało elektroniki
Co zawdzięczamy Szwedom? Skandynawski kraj to nie tylko ojczyzna mebli do samodzielnego składania, wysokogatunkowej stali i bezpiecznych samochodów, ale także miejsce, gdzie 56 lat temu wszczepiono pierwszy wewnętrzny rozrusznik serca.
27.06.2014 | aktual.: 10.03.2022 11:09
Urządzenie, opracowane przez inżyniera Rune’a Elmqvista wszczepił pacjentowi kardiochirurg Ake Senning. Operację przeprowadzono w Instytucie Karolinska – wiodącym, szwedzkim ośrodku badawczym, którego komitet wskazuje co roku laureatów nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.
Przeprowadzona w 1958 roku operacja zapewniła pacjentowi długie lata życia. Urodzony w 1915 roku Arne Larsson, pierwszy człowiek z rozrusznikiem żył aż do 2001 roku, przeżywając zarówno wynalazcę tego urządzenia, jak i odpowiedzialnego za operację lekarza.
Przez kilkadziesiąt lat rozwoju tych urządzeń udało się osiągnąć ogromny postęp, widoczny m.in. w rozmiarach rozruszników, jednak problemem wciąż pozostaje ich zasilanie. Nawet tak efektywne rozwiązania, jak baterie jądrowe nie mogą działać wiecznie i co kilka lat wymagają wymiany.
Próbę rozwiązania tego problemu przedstawiono w maju tego roku na Uniwersytecie Stanforda, gdzie wszczepiony doświadczalnemu królikowi rozrusznik był zasilany bezprzewodowo. Ostatnio zaprezentowano coś jeszcze ciekawszego – zasilanie wszczepionej elektroniki za pomocą elektryczności, uzyskiwanej bezpośrednio z ludzkiego ciała.
Pamiętacie „Matriksa” i paskudny los ludzkości, zmienionej w baterie, zasilające zwycięskie maszyny? Pomysł wcale nie jest tak oderwany od rzeczywistości, jak przed laty mogłoby się wydawać. Kluczem do sukcesu okazało się zastosowanie piezoelektryków – kryształów, na których powierzchni pod wpływem mechanicznych naprężeń pojawiają się ładunki elektryczne.
Zespół z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) stworzył elastyczny generator piezoelektryczny, który zasilił eksperymentalny, wszczepiony szczurowi rozrusznik serca. Choć nie brzmi, ani - jak widać na poniższym filmie - nie wygląda to imponująco, oznacza jednak niebywały sukces. W praktyce oznacza to możliwość uniezależnienia się od warunków zewnętrznych, bo energia może być produkowana tak długo, jak długo żyje „nosiciel”.
Self-powered Pacemaker
Choć na razie dotyczy to rozrusznika serca, to odpowiedzialny za eksperyment prof. Keon Jae Lee wskazuje, że w przyszłości można będzie w ten sposób zasilać również inne urządzenia, np. monitorujące funkcje życiowe.
Wydajność generatorów piezoelektrycznych na razie jest bardzo mała. Puszczając wodze fantazji można jednak wyobrazić sobie zasilanie w ten sposób elektroniki, znajdującej się w różnych implantach, wspomagających pracę ludzkiego ciała, jak bioniczne oko czy wszczepiane do mózgu chipy odpowiedzialne za odczuwanie emocji (więcej na ten temat znajdziecie w artykule „Lobotomia XXI wieku. Chip w mózgu żołnierzy zwalczy zespół stresu pourazowego”).
Choć chciałbym uniknąć wchodzenia na grząski grunt nieco naiwnych w moim wykonaniu rozważań filozoficznych, to przykład z rozrusznikiem skłania mnie do zastanowienia – gdzie przebiega, czy raczej będzie przebiegać granica pomiędzy człowiekiem, a maszyną? Czy rozrusznik serca, a w przyszłości jakieś inne urządzenie zasilane energią użytkownika to jeszcze implant, czy może już jego własny narząd? Jak będzie wyglądała etyka wykorzystania takich rozwiązań w przyszłości?
Może po prostu szukam niepotrzebnie problemu tam, gdzie go nie ma? Niezależnie od odpowiedzi warto pogratulować koreańskiemu zespołowi – po raz kolejny granice możliwości technologii, wspomagającej nasze zawodne ciała, zostały przesunięte nieco dalej.
W artykule wykorzystałem informacje z serwisów Korea Advanced Institute of Science and Technology, Gizmag, Science Daily i Kurzweil Accelerating Intelligence.