La Aplicación de Estudios Bio-Miméticos de los Sistemas Cardiovasculares de Jirafas y Serpientes Arborícolas en el Desarrollo de un Dispositivo de Asistencia Biventricular Modificado (MBVAD)
Lea la traducción al inglés: Application of Bio-Mimicry Studies of the Cardiovascular Systems of Giraffes and Arboreal Snakes in the Development of a Modified Biventricular Assist Device (MBVAD)
Resumen
Las turbinas eólicas son fuentes de energía alterna, pero contribuyen al incremento de la mortalidad de animales voladores. Las ventanas solares, las células energéticas y las turbinas eólicas localizadas en barriletes pueden ayudar a reducir estas mortalidades.1,6
El hidrógeno y el oxigeno de la célula energética del barrilete se convierten en agua y electricidad en el reactor de la célula energética localizado en la tierra.2,11 Sin embargo, las diferencias de presión de los fluidos debidas a los cambios en la altura, representan los principales obstáculos de la ingeniería que deben resolverse antes de que estos barriletes sean colocados por encima de las rutas de vuelo de aves y murciélagos. Para resolver estos obstáculos, se desarrolló un dispositivo de asistencia biventricular modificado (MBVAD, por sus siglas en inglés) que mimetiza la biomecánica de los corazones de las jirafas y de las serpientes arborícolas.3-5,9 El dispositivo MBVAD utiliza válvulas microsolenoides que imitan la función de las válvulas bilógicas. Se induce la presión sistólica y diastólica en los ventrículos llenos de agua por la expansión neumática y la contracción de las esferas de hule.3,10 Esto permite a los tubos de hule transferir el agua del nivel de tierra a la célula energética del barrilete, así como conducir el hidrógeno y el oxigeno de la célula energética en el barrilete al reactor de la célula energética en la tierra. Por consiguiente, los inconvenientes ecológicos de las turbinas eólicas pueden rebatirse con el uso de modelos biológicos para resolver los problemas de ingeniería. En consecuencia, nuestro barrilete experimental representa el producto de Una Ciencia. Este es una unidad de producción de energía alternativa que fue desarrollada con la integración de conceptos de la ciencia veterinaria, la ecología, la química, la biofísica y la ingeniería.7,8
Agradecimientos
Este proyecto ha sido apoyado económicamente a través de la Fundación de Investigación de Alumnos de Brooklyn. Estamos agradecidos por la asistencia técnica del Dr. Ray Burns del Zoológico Louisville, Kentucky y del Dr. Mark Stetter de Disney’s Wild Animal Kingdom, Florida.
Literature Cited
1. Arnett, E.B., W.K. Brown, W.P. Erickson, J.K. Fiedler, B.L. Hamilton, T.H. Henry, A. Jain, G.D. Johnson, J. Kerns, R.R. Koford, C.P. Nicholson, T.J. O'Connell, M.D. Piorkowski, and R.D. Tankersley. 2008. Patterns of bat fatalities at wind energy facilities in North America. J. Wildl. Manage. 72:61–78.
2. Christoffel, I. 1977. Maneuverable, Inflatable Kite. US Patent 4026504.
3.DeBakey, M.E. 1999. A miniature implantable axial flow ventricular assist device. Ann. Thorac. Surg. 68:637–640.
4. Frazier, O.H., T.J. Myers, R.K. Jarvik, S. Westaby, D.W. Pigott, I.D. Gregoric, T. Khan, D.W. Tamez, J.L. Conger, and M.P. Macris. 2001. Research and development of an implantable, axial-flow left ventricular assist device: The Jarvik 2000 Heart. Ann. Thorac. Surg. 71:S125–S132.
5. Goetz, R.H., Warren, J.V., O.H Gauer, J.L. Patterson, J.T. Doyle, E.N. Keen, and M. McGregor. 1960. Circulation of the giraffe. Circ. Res. 8:1049–1058.
6. Kunz, T.H., E.B. Arnett, W.P. Erickson, A.R. Hoar, G.D. Johnson, R.P. Larkin, M.D. Strickland, R.W. Thresher, and M.D. Tuttle. 2007. Ecological impacts of wind energy development on bats: questions, research needs, and hypotheses. Front. Ecol. Environ. 5:315–324.
7. Lange, C.J., K. Sakeeb, Z. Anika, E. Rodas, T. Losey, D. Grey, K. Chen, F.A. Issa, A. Zhang, M. Abdeldayem, K.C. Chan, and H.E. Walcott. 2009. Solar Hydrogen Electric Bio-mimetic Energetics—A New and Emerging Sub-discipline of Zoological Medicine. Proceedings of the Annual Conference of the AAZV Tulsa, OK.
8. Lange, C.J., D. Grey, K. Chen, and H.E. Walcott. 2008. The Development and Testing of a Drone Solar Hydrogen Electric Water Sampling Boat. USPC Class: 73864.
9. Lillywhite, H.B. 1987. Circulatory adaptations of snake to gravity. Amer. Zool. 27:81–95.
10. Mitchell, G., S.K. Maloney, D. Mitchell, and D.J. Keegan. 2006. The origin of mean arterial and jugular venous blood pressures in giraffes. J. Exp. Biol. 209:2515–2524.
11. Pedley, T.J., B.S. Brook, and R.S. Seymour. 1996. Blood pressure and flow rate in the giraffe jugular vein. Philosoph. Trans.: Biolog. Sci. 351:855–866.