O que nos inspirou
A nossa principal inspiração nasceu da observação de uma falha crítica no ciclo de tratamento de pacientes com dor crónica: o ciclo cirúrgico ineficiente. Atualmente, as baterias destes implantes duram apenas entre 2 a 10 anos, o que obriga os pacientes a submeterem-se a cirurgias de substituição frequentes. Inspirou-nos a possibilidade de usar o próprio corpo humano como uma "fonte de energia viva", eliminando o trauma físico, o risco de infeções (que chega aos 5%) e o peso financeiro destas operações, que podem custar até 20 mil dólares cada.
Como construímos o projeto
Procuramos desenvolver o design de um módulo TENG subcutâneo de design ultrafino e minimamente invasivo. O plano do projeto assenta numa arquitetura de engenharia que utiliza:
- Colheita de Energia (Energy Harvesting): O dispositivo converte movimentos biológicos, como a respiração (expansão torácica), batimentos cardíacos e fluxo sanguíneo, em energia elétrica contínua.
- Materiais de Alta Performance: Utilizamos camadas de PTFE, Kapton e reforços nanométricos (como Nanotubos de Carbono e Nanorods de ZnO) para maximizar a eficiência.
- Integração Plug & Play: O módulo foi concebido para ser compatível com os geradores de pulsos (IPG) já existentes no mercado, facilitando a sua adoção sem alterar o estimulador original. O que aprendemos
Durante este processo, aprofundámos conhecimentos em ciência dos materiais e economia circular. Aprendemos que a sustentabilidade e a saúde podem caminhar juntas: a nossa solução tem o potencial de evitar o descarte de 1.000 toneladas de baterias por ano e poupar até 600 milhões de dólares anuais ao sistema de saúde. Validámos também que a inovação bioinspirada é a chave para a biocompatibilidade a longo prazo.
Desafios que enfrentámos
O caminho não foi isento de obstáculos técnicos. Os principais desafios que tivemos de superar para obtermso o design do módulo incluíram:
- Durabilidade e Fadiga: Garantir que o dispositivo resistia a movimentos constantes durante vários anos. Pretendemos resolver isto com tecnologia de vedação hermética Parylene-C e efetuando testes de resistência e ciclos de funcionamento.
- Eficiência Energética: Converter sinais de baixíssima intensidade em recarga real. Pretendemos superar este ponto através de um circuito híbrido com supercapacitores e o uso de nanopartículas de prata, elevando a oferta energética para até 10 mW, o que cobre a procura média dos neuroestimuladores.
Built With
- ai
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