Οι μαγνητικές τομογραφίες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη διάγνωση μιας ποικιλίας καταστάσεων, οτιδήποτε από ηπατική νόσο έως όγκους εγκεφάλου. Όμως, όπως γνωρίζει οποιοσδήποτε το έχει περάσει, οι ασθενείς πρέπει να παραμείνουν εντελώς ακίνητοι για να αποφύγουν το θάμπωμα των εικόνων και να απαιτήσουν νέα σάρωση. Μια πρωτότυπη συσκευή που περιγράφεται στο ACS Sensors θα μπορούσε να το αλλάξει αυτό. Ο αυτοτροφοδοτούμενος αισθητήρας ανιχνεύει την κίνηση και κλείνει τη σάρωση μαγνητικής τομογραφίας σε πραγματικό χρόνο, βελτιώνοντας τη διαδικασία για ασθενείς και τεχνικούς.
Κατά τη διάρκεια μιας μαγνητικής τομογραφίας, ένας ασθενής πρέπει να παραμένει εντελώς ακίνητος για αρκετά λεπτά τη φορά, διαφορετικά θα μπορούσαν να εμφανιστούν “τεχνήματα κίνησης” και να θολώσουν την τελική εικόνα. Για να διασφαλιστεί μια σαφής εικόνα, η κίνηση του ασθενούς πρέπει να αναγνωρίζεται αμέσως μόλις συμβεί, επιτρέποντας τη σάρωση να σταματήσει και στον τεχνικό να πάρει μια νέα.
Η παρακολούθηση κίνησης θα μπορούσε να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας αισθητήρες ενσωματωμένους στον πίνακα MRI. Ωστόσο, τα μαγνητικά υλικά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν επειδή τα μέταλλα παρεμβαίνουν στην ίδια την τεχνολογία MRI. Μια τεχνολογία που είναι κατάλληλη για αυτή τη μοναδική κατάσταση και αποφεύγει την ανάγκη για μεταλλικά ή μαγνητικά εξαρτήματα, είναι η τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια (TENG), η οποία τροφοδοτείται χρησιμοποιώντας στατικό ηλεκτρισμό που παράγεται από την τριβή μεταξύ πολυμερών.
Έτσι, ο Li Tao, ο Zhiyi Wu και οι συνεργάτες του θέλησαν να σχεδιάσουν έναν αισθητήρα βασισμένο στο TENG που θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε μια μηχανή μαγνητικής τομογραφίας για να βοηθήσει στην αποφυγή τεχνουργημάτων κίνησης.
Η ομάδα δημιούργησε το TENG τοποθετώντας δύο στρώματα πλαστικής μεμβράνης βαμμένα με αγώγιμο μελάνι με βάση τον γραφίτη γύρω από ένα κεντρικό στρώμα σιλικόνης. Αυτά τα υλικά επιλέχθηκαν ειδικά καθώς δεν θα παρεμπόδιζαν τη μαγνητική τομογραφία. Όταν πιέζονταν μεταξύ τους, τα ηλεκτροστατικά φορτία από την πλαστική μεμβράνη μετακινήθηκαν στο αγώγιμο μελάνι, δημιουργώντας ένα ρεύμα που θα μπορούσε στη συνέχεια να ρέει έξω μέσω ενός σύρματος.
Αυτός ο αισθητήρας ενσωματώθηκε σε ένα τραπέζι μαγνητικής τομογραφίας σχεδιασμένο να βρίσκεται κάτω από το κεφάλι ενός ασθενούς. Σε δοκιμές, όταν ένα άτομο γύριζε το κεφάλι του από τη μια πλευρά στην άλλη ή το σήκωνε από το τραπέζι, ο αισθητήρας εντόπισε αυτές τις κινήσεις και μετέδωσε ένα σήμα σε έναν υπολογιστή. Στη συνέχεια, ακούστηκε μια ηχητική ειδοποίηση, εμφανίστηκε ένα αναδυόμενο παράθυρο στον υπολογιστή του τεχνικού και η μαγνητική τομογραφία σταμάτησε.
Οι ερευνητές λένε ότι αυτή η εργασία θα μπορούσε να βοηθήσει να γίνουν οι μαγνητικές τομογραφίες πιο αποτελεσματικές και λιγότερο απογοητευτικές τόσο για τους ασθενείς όσο και για τους τεχνικούς, παράγοντας καλύτερες εικόνες κατά τη διάρκεια μιας και μόνο διαδικασίας.