Una dintre cele mai mari provocări ale producătorilor de dispozitive pentru implanturi biologice o reprezintă sursa de alimentare care să le permită funcționarea.
S-au creat deja, în acest sens, multe alternative la bateriile tradiționale, așa cum ar fi: captarea wireless a electricității din exteriorul corpului pacientului, celule de combustie biologice care generează electricitate din zahărul aflat în sângele individului, sau dispozitive piezoelectrice care transformă mișcările trupului ori bătăile inimii în curent electric. Acum, cercetătorii Universității din Wisconsin-Madison au dezvoltat un dispozitiv care poate exploata respirația umană în sensul producerii de electricitate.
Dispozitivul oamenilor de știință americani are la bază tot efectul piezoelectric – o încărcătură electrică se acumulează în anumite materiale ca răspuns la un efort mecanic. Dar, în loc să depindă de mișcările corpului pentru a genera acest efort mecanic, aparatul echipei Universității W-M folosește mișcarea la viteză redusă a aerului, așa cum este cazul rspirației umane firești, pentru a determina vibrația unei membrane fabricată dintr-un material piezoelectric numit polifluorură de viniliden (PVDF).
Practic, dispozitivul recoltează energia mecanică din sistemele biologice. Cercetătorii au calculat că, dacă materialul piezoelectric al aparatului lor este destul de subțire, mici vibrații ale acestuia ar putea produce un microwatt de energie electrică, ce ar putea fi folositor senzorilor sau altor dispozitive implantate în organismul uman.
Pe viitor, materialul biocompatibil PVDF ar putea fi redus la scală submicronică, ceea ce va face posibilă construirea unor dispozitive practice la fel de mici, capabile să recolteze energie din aerul care circulă prin nasul unei persoane. În cadrul testelor, cercetătorii au constatat că aparatul atingea niveluri ale tensiunii curentului generat de ordinul milivolților, dar acestea au atins chiar și șase volți la viteze maxime de circulare a aerului prin respirație.
