传统上，助听器，起搏器，除颤器，耳蜗植入物，神经刺激剂和其他医疗装置依赖于锂离子电池。但是，电池增加了额外的重量。

电池也引起了许多安全性和可靠性方面的担忧。此外，当医学工程师试图设计和封装越来越小的设备时，它们也构成了一个巨大的挑战。

世界上最大的医疗设备制造商之一美敦力公司(Medtronic Inc.)最近艰难地发现了电池会导致头痛的原因。患者遇到了“电池性能下降”的植入式药物输液泵。几年前，美敦力的植入式心脏复律除颤器遭遇了电池过早耗尽的问题。

能源采伐技术承诺消除对庞大电池的需求以及与电池相关缺陷的风险。工程师试图捕获日常人类活动产生的未使用的权力，例如步行或呼吸。

Pike Research的副总裁Bob Gohn说:“对于各种设备来说，能量收集正成为一种越来越可行的能源来源，尤其是在电池的环境和经济成本难以维持的情况下。”“笔记本电脑和手机等消费类产品已经采用了能源收集技术。”戈恩相信，医疗设备将是下一个利用能源收集技术获利的市场。

“在许多这些应用中，维护电池是一个主要的后勤和成本问题，”Gohn指出。“今天存在可行的能量收集技术，开发人员熟悉如何将其实施到更加创新的设备中。”

最近几项致力于能源收集的努力有望通过消除对可植入医疗设备的电池的需求来解决这些问题。大多数研发活动都集中在心脏起搏器上。

例如，密歇根大学(University of Michigan)的工程师最近设计了一种设备，可以从心脏跳动的回声中收集能量，并将其转化为电能，为心脏起搏器或植入心脏的除颤器供电。它向心脏发送电子信号，使其保持健康的节奏跳动。

“这个想法是利用通常浪费并将它们转换为电能的环境振动，”航空航天工程系主席丹尼尔·伊曼说。“如果你把手放在你的心顶上，你可以在你的躯干上感受到这些振动。”

Inman和他的同事最初设计了用于光无人飞机的能源收割机，在那里它可以产生来自翼振动的电力。它们将陶瓷层设计成可以在广泛的频率上收获振动的形状。它们还掺入磁铁，其额外的力场可以大大提高由振动产生的电信号。

这种新设备可以产生10微瓦的能量，大约是起搏器运转所需能量的8倍。英曼说:“它产生的能量总是比起搏器需要的多，而且它的心率在每分钟7到700次之间。”“这远远低于或高于正常范围。
通过替代当今为他们提供动力的电池，新的能源收割机可以拯救反复手术的患者。“目前的运营必须每七到10年安排替换电池，”Inman指出。“如果我们的系统工作，它将否定对此类操作的需求。”

研究人员还没有建造原型机，但他们已经绘制了详细的蓝图，并进行了模拟，证明这个概念是可行的。

根据英曼的说法，百分之一英寸的压电陶瓷材料薄片会捕捉到心跳振动，并短暂地扩大响应。
“压电材料可以将机械应力(导致它们膨胀)转换成电压，”他解释道。

该器件不接近商业化，因为“我们必须通过动物测试，人力证明和解决制造问题，”诺曼说明。
然而，他希望看到适用于其他类型的医疗设备的能量收集，无论在身体内需要电力以运行监控设备。

一些设备，例如内部除颤器，将更具挑战性，因为它需要大量充电。“但是，我们正在考虑它，”inman补充道。