Koran Jakarta | April 19 2019
No Comments
SAINSTEK

Memanen Energi dari Detak Jantung

Memanen Energi dari Detak Jantung

Foto : ISTIMEWA
Ilmuwan menciptakan perangkat berukuran sangat kecil yang mampu menangkap dan mengubah energi kinetik jantung menjadi energi listrik.
A   A   A   Pengaturan Font
Selama ini ada jutaan orang bergantung pada alat pacu jantung, defibrillator, dan perangkat implan hidup yang ditenagai oleh baterai.

Para Insinyur dari Dartmouth College, Hanover, Amerika Serikat, mengembangkan perangkat mini yang bermanfaat di bidang medis. Perangkat ini berukuran sangat kecil dan mampu menangkap dan mengubah energi kinetik jantung menjadi energi listrik. Energi listrik ini nantinya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi di dalam tubuh.

Alat ini bisa untuk menghidupkan berbagai perangkat implan yang tertanam dalam tubuh. Gerakan jantung selama ini dikenal sangat kuat sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sumber daya untuk isi ulang daya perangkat implan. Ini efektif untuk menyelamatkan hidup jutaan orang yang selama ini sangat bergantung dengan perangkat implan berbaterai.

Menggunakan teknologi yang dikembangkan oleh para insinyur di Thayer School of Engineering di Dartmouth, energi kinetik jantung mempunyai kinerja unik. Yakni dapat diubah menjadi energi listrik untuk memberi daya pada berbagai perangkat yang ditanam dalam tubuh. Perangkat ini sangat kecil sehingga cukup nyaman dan tidak menambah ukuran perangkat lainnya.

Penelitian ini sendiri didanai oleh National Institutes of Health. Selama ini ada jutaan orang bergantung pada alat pacu jantung, defibrillator, dan perangkat implan hidup yang ditenagai oleh baterai. Baterai-baterai ini perlu diganti setiap lima hingga 10 tahun sekali untuk memastikan perangkat tetap hidup. Penggantian baterai ini membutuhkan prosedur pembedahan yang mahal.

Tak hanya itu, prosedur pembedaan ini juga sangat mungkin untuk menyebabkan adanya komplikasi pasien maupun infeksi pada bekas operasi pembedahan. “Kami sedang mencoba untuk memecahkan masalah pamungkas untuk perangkat biomedis yang dapat ditanamkan ini,” kata profesor teknik Dartmouth, John X.J. Zhang.

Bagaimana Anda menciptakan sumber energi yang efektif sehingga perangkat akan melakukan tugasnya selama masa hidup pasien, tanpa perlu operasi untuk mengganti baterai?” tambah Zhang. “Yang sama pentingnya adalah bahwa perangkat tidak mengganggu fungsi tubuh,” Lin Dong, rekan peneliti di Dartmouth, Dong juga menjadi penulis utama riset ini.

“Kami tahu itu harus biokompatibel, ringan, fleksibel, dan low profile, sehingga tidak hanya cocok dengan struktur alat pacu jantung saat ini tetapi juga scalable untuk multifungsi masa depan,” kata Dong. Pekerjaan tim mengusulkan memodifikasi alat pacu jantung. Modifikasi ini untuk memanfaatkan energi kinetik dari kawat timah yang melekat pada jantung, mengubahnya menjadi listrik untuk terus mengisi baterai.

Bahan yang ditambahkan adalah jenis film piezoelektrik polimer tipis yang disebut “PVDF”. Dan ketika dirancang dengan struktur berpori - baik susunan balok gesper kecil atau kantilever fleksibel - bahan itu dapat mengubah bahkan gerak mekanis kecil menjadi listrik. Manfaat tambahan perangkat ini adalah modul yang sama berpotensi digunakan sebagai sensor untuk memungkinkan pengumpulan data untuk pemantauan pasien secara real-time.

Hasil studi tiga tahunan ini diselesaikan oleh para peneliti teknik Dartmouth bersama dengan para dokter di UT Health San Antonio. Sementara hasil risetnya diterbitkan dalam Advanced Material Technologies. Ada dua tahun yang masih tersisa dari pendanaan riset ini. Waktunya akan digunakan sebagai tambahan waktu untuk menyelesaikan proses pra-klinis dan mendapatkan persetujuan regulatori.

Regulatori diperlukan untuk menempatkan alat pacu jantung yang dapat diisi sendiri sekitar lima tahun dari komersialisasi. “Kami telah menyelesaikan studi pada hewan sebagai tahap awal dengan hasil yang bagus yang akan segera diterbitkan,” kata Zhang. “Sudah ada banyak minat dari perusahaan teknologi medis akan temuan ini,” tambah Zhang.

Andrew Closson, mahasiswa program PhD pada bidang teknik di Dartmounth yang juga terlibat dalam penulisan riset ini sedang mempelajari konsep ini. Yakni bagaimana mentranfer bisnis dan teknologi untuk menjadi satu tim dan bisa bersama-sama untuk mengupayakan semuanya bisa terealisasi. 

 

nik/berbagai sumber/E-6

No comments for this article. Be the first to comment to this article.

Submit a Comment