Cómo un ajuste de diseño podría ayudar a que las baterías de los marcapasos duren más

Las pilas recargables de iones de litio son muy populares en el mundo de las baterías, ya que alimentan todo tipo de aparatos, desde los teléfonos hasta los vehículos eléctricos. Sin embargo, con el crecimiento de su atractivo desde que se lanzadas comercialmente en la década de 1990 otro tipo de batería ha pasado a un segundo plano en los estudios de investigación: las baterías no recargables. Esto es un problema, especialmente si se tiene en cuenta que muchos aparatos, como los marcapasos, dependen de su funcionamiento. Investigadores del MIT están deseando hacer algo con respecto a esta brecha volviendo a centrarse en los sistemas de baterías más antiguos, así como tratando de aumentar su capacidad de energía mediante el uso de un nuevo tipo de electrolito.

" Sabemos que necesitamos baterías de mayor densidad de potencia para permitir una vida más larga a aparatos como los marcapasos", dice Haining Gao, otro postdoctorado del MIT. "Pero en realidad ha habido muy pocas tecnologías en las 4 décadas anteriores. Así que empezamos por ahí".

Normalmente, estas opciones no recargables, llamadas además baterías de llave, tienen actualmente un mayor energía que las recargables, lo que indica que son buenas perspectivas para artículos como los implantes médicos, que no se pueden cargar rápidamente (todavía). Sin embargo, por supuesto, como todas las baterías principales, incluso las de los implantes clínicos carecen de jugo en última instancia.

Así es como suelen funcionar.

La mayoría de las baterías primarias contienen electrolitos , que usted podría conocer por las bebidas deportivas como Gatorade, a diferencia de las baterías. Sin embargo, son la misma cosa. Los electrolitos son simplemente sustancias que se dividen justo en iones cuando se disuelven en un remedio , que en el caso de nuestro cuerpo, conducen cargas eléctricas que hacen que nuestros músculos se muevan , por nombrar algunos puntos.

En las baterías se utilizan electrolitos para conducir el movimiento de los iones facturados (como los iones de litio en una batería de iones de litio, o hidróxido de potasio en una batería no recargable) entre los extremos positivo y negativo, llamados cátodo y ánodo, específicamente. Los electrones se acumulan en el ánodo, donde se alejan unos de otros y pretenden trasladarse a una zona con menos electrones, llevándolos a viajar a lo largo de un circuito hasta el cátodo favorable. Cuando un objeto como una bombilla se coloca a lo largo de ese circuito, los electrones se ven obligados a trasladarse con él antes de pasar al ánodo. Sin embargo, nada de esto puede funcionar sin la herramienta del electrolito. Y las baterías de llave no funcionan permanentemente.

On the right, a traditional primary battery, and on the left, the new catholyte battery depicted in yellow

En el caso de las baterías de marcapasos, sólo duran entre cinco y diez años, afirma Gao. Sin embargo, para tratar de ampliar eso, lo que hicieron tanto Gao como su grupo fue seleccionar un material fluido diferente para el electrolitoe; en realidad se trata de una combinación de un electrolito y también de un cátodo, al que llaman catolito. "La mayoría de las baterías convencionales utilizan un producto catódico sólido", dice Gao. Sin embargo, en este caso, ese material y también el electrolito, gran parte del cual es peso muerto, afirma Gao, se han intercambiado a favor de la opción combinada de cátodo y también de electrolito para aumentar el rendimiento de la batería.

" Ahora tenemos aún más de la masa de la batería realmente utilizado para la conversión de energía", dice Betar Gallant, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT.

Las primeras evaluaciones de los investigadores se aproximaron a que la densidad de potencia de la batería podría aumentar en un 50 por ciento, sin embargo, hasta ahora, su estudio de investigación sólo ha provocado un aumento del 20 por ciento. Sin embargo, Gao dice que esto se debe principalmente a las limitaciones de su arreglo de laboratorio, así como el 50 por ciento sigue siendo el objetivo. "Creemos que todavía es alcanzable", dice Gao.

Prolongar la vida de las baterías principales de alta energía puede ser útil en numerosos contextos en los que las baterías recargables no son una alternativa, y no sólo en los marcapasos. "También estamos considerando utilizarlo en coches no tripulados, aplicaciones de protección, seguimiento de cargas y exploración de espacios", afirma Gao.

Aunque las baterías recargables se ven favorecidas por su sostenibilidad mientras tanto, Gao dice que ampliar la vida útil de las baterías clave también podría convertirlas en competidores sostenibles. En otras palabras, será necesario utilizar menos baterías en los marcapasos a medida que aumenten sus expectativas de vida, lo que reducirá el desperdicio total de baterías y minimizará la cantidad de cirugías de reemplazo necesarias.

Los científicos desean tener un modelo más avanzado dentro de uno o dos años, así como no prevén que el gasto de estas baterías tenga que ser mucho mayor que sus precios actuales. Sin embargo, mientras tanto, esperan que su trabajo ponga de relieve la necesidad de renovar el interés en el mundo, bastante inmóvil, de la investigación de las baterías principales.

¿Cómo se comprueba la batería del marcapasos?

La comprobación consiste en colocar un imán sobre el marcapasos que cambia la frecuencia con la que éste funciona. Este cambio de ritmo es analizado por un ordenador que reprograma el marcapasos para adaptarlo a las necesidades individuales del paciente. La mayoría de las baterías de los marcapasos duran entre 5 y 10 años.

¿Con qué frecuencia debe revisarse la batería de un marcapasos?

A las seis semanas de la implantación de un marcapasos debe realizarse una revisión completa del mismo. A continuación, el marcapasos debe revisarse cada tres o seis meses para evaluar el funcionamiento de la batería. El seguimiento regular es importante después de la implantación de un marcapasos. Su médico le indicará la frecuencia con la que deberá revisarlo.

¿Cuáles son los 3 principales problemas que pueden surgir con un marcapasos?

Los pacientes con marcapasos suelen tener problemas que pueden agruparse en las siguientes categorías3:. 1) Fallo en la estimulación de la cámara cardíaca adecuada: Fallo de salida. Fallo de captura.2) Problema de detección de señales intracardíacas: Subdetección. Sobredetección.3) Pseudomalfunción: Diafonía con estimulación de seguridad resultante.

  • 1) Fallo en la estimulación de la cámara cardíaca adecuada: Fallo de salida. Fallo de captura.
  • 2) Problema de detección de señales intracardíacas: Subdetección. Sobredetección.
  • 3) Pseudomalfunción: Diafonía con la consiguiente estimulación de seguridad.

Cómo saber cuándo hay que cambiar la batería de su marcapasos?

¿Cuándo tengo que sustituir mi marcapasos o CDI? La mayoría de las baterías de los dispositivos duran al menos de 5 a 7 años, dependiendo del uso. Después de ese tiempo, habrá que sustituir la batería o el generador de impulsos. La sustitución de un generador de marcapasos puede realizarse de forma ambulatoria o puede incluir una noche de estancia en el hospital.

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