DE2729223C3 - Anordnung zum Umwandeln physiologisch erzeugter mechanischer Energie in elektrische Energie - Google Patents

Anordnung zum Umwandeln physiologisch erzeugter mechanischer Energie in elektrische Energie

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DE2729223C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Hochpolymerfolien (z. B. aus Polyvinylfluorid) zeigen piezoelektrische Eigenschaften, die — im Gegensatz zu piezokeramischen Werkstoffen — sich für unkonventionelle physiologischmechai.ische Anwendungen anbieten.
Dabei werden elektrische Ladungen frei, wenn diese Folien verformt werden. Durch Metallisierung der Oberfläche entsteht ein Kondensator, dessen Ladung durch den piezoelektrischen Effekt hervorgerufen wird. Diese Eigenschaften piezoelektrischer Folien werden schon benutzt zur Konstruktion von Mikrophonen, Lautsprechern (Sessler G. M., Fortschritte der Akustik, DAGA76, S. 81 —95) und auch zur Messung physiologischer Größen (Elastokardiogramm) Süssner H., Dissertation München 1976). Weiterhin sind intrakorporal angeordnete Geräte, z. B. Herzschrittmacher, mit Batteriebetrieb bekannt. Da Batterien aufgeladen werden müssen, soll eine Stromversorgung, die ohne eine wiedereinsetzbare Batterie auskommt, geschaffen werden.
Erfindungsgemäß geschieht dies durch eine Anwendung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1; vorteilhafte spezielle Anwendungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Soll z. B. ein Teil der vom Herzmuskel erzeugten mechanischen Energie, die eine pulsierende Dehnung der Arterien zur Folge hat, in elektrische Energie
ίο umgewandelt werden, kann sie durch eine geeignete Anbringung der Folie (Umwicklung) an einer Arterie erfolgen; es können auch ganze Körperteile, z. B. das Handgelenk, umwickelt werden.
Falls Kombinationen (Serienschaltung und/oder Par-
'5 allelschaltung verwendet werden sollen, können die Folien mit Kontaktdrähten oder -streifen versehen und durch einen leitenden Kleber oder Lotung mit niedrig-schmelzendem Lot galvanisch miteinander verbunden werden.
Es wird dabei der transversale piezoelektrische Effekt der senkrecht zu den Oberflächen polarisierten Folie ausgenutzt. Vorteilhaft erscheint die Anwendung besonders dünner Folien: Wegen der größeren Kapazität ist die bei gleicher Dehnung erzeugte piezoelektrisehe Energie größer. Außerdem ist die für den piezoelektrischen Effekt maßgebende mechanische Spannung umso größer, je dünner die Folie ist bei gleicher wirksamer Kraft und gleicher Oberfläche der Folien.
Insbesonders kann man mit der dadurch erzeugten elektrischen Energie einen Herzschrittmacher über einen kleinen, als Pufferspeicher dienenden, aufladbaren Akkumulator mit Strom versorgen. Dadurch ist ein Auswechseln einer Batterie mit begrenzter Lebensdauer nicht nötig.
Eine weitere Anwendung des Erfindungsgedankens liegt darin, intrakorporal angeordnete Meßfühler, die eine Stromversorgung benötigen und physiologische Funktionen des Körpers überwachen, durch derartige Folienwandler unabhängig von äußerer Energiezufuhr zu machen.
Auch die Auslösung physiologisch bedingter Vorgänge (z. B. das Öffnen eines Magnetventils, mit dem eine Harnblasenprothese ausgerüstet ist), kann mit Hilfe eines elektrischen Energiespeichers erfolgen, der von einem Folienwandler gespeist wird.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Anordnung zum Umwandeln physiologisch erzeugter mechanischer Energie in elektrische Energie mittels piezoelektrischer Hochpolymerfolien, wobei die Hochpolymerfolie dehnbar um einen pulsierenden Körperteil gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie über einen Gleichrichter und einen Akkumulator zur Stromversorgung von intrakorporal angeordneten elektrischen Geräten verwendet ist
2. Anordnung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Stromversorgung von Herzschrittmachern verwendet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Stromversorgung von intrakorporal angeordneten Meßfühlern verwendet ist
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Stromversorgung von intrakorporal angeordneten Auslösemechanismen, z. B. dem Magnetventil einer Harnblasenprothese, verwendet ist.
DE2729223A 1977-06-29 1977-06-29 Anordnung zum Umwandeln physiologisch erzeugter mechanischer Energie in elektrische Energie Expired DE2729223C3 (de)

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DE2729223A1 DE2729223A1 (de) 1979-01-04
DE2729223B2 DE2729223B2 (de) 1980-05-14
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