Ультразвук замість батарей: вчені створили новий стандарт бездротової енергії для медицини і дронів
Вчені з Корейського інституту науки та технологій та Корейського університету розробили інноваційний гнучкий, біорозкладний приймач для бездротової зарядки медичних імплантатів. Цей пристрій працює на основі ультразвукових хвиль, здатних передавати енергію навіть через тканини організму, забезпечуючи стабільне живлення без необхідності хірургічних втручань.
Робота опублікована в журналі Advanced Materials .
На відміну від електромагнітної індукції та радіочастотної зарядки, які мають низьку ефективність у біологічних тканинах та викликають електромагнітні перешкоди, ультразвук безпечний для людини та майже не поглинається організмом. Це робить його особливо перспективним для живлення пристроїв, що вживлюються, і електроніки, що носиться.
Команда під керівництвом доктора Сонхун Хура та професора Хенчхоля Сона створила приймач із високоефективних п’єзоелектричних матеріалів з унікальною структурою, що зберігає ефективність навіть при згинанні.
Приймач використовує ультразвукові хвилі для передачі енергії через тканини організму. Він перетворює механічні коливання, спричинені ультразвуковими хвилями, на електричну енергію за допомогою п’єзоелектричних матеріалів.
Новий приймач здатний передавати 20 мВт потужності на відстані 3 см під водою і 7 мВт – з глибини 3 см під шкірою, чого достатньо для живлення кардіостимуляторів, нейростимуляторів, біодатчиків та іншої малопотужної техніки.
Розробка відкриває шлях до масового застосування ультразвукової зарядки в медицині, а також у морських дронах та сенсорах, де потрібна надійна довгострокова енергія без частої заміни батарей.
“Наші дослідження показали, що ультразвукова передача енергії може бути практично реалізована”, – зазначив доктор Хур. Зараз команда працює над мініатюризацією технології та її виведенням на ринок.
За словами експертів, ця інновація обіцяє підвищити безпеку, ефективність та екологічність медичних імплантатів, що може значно покращити якість життя пацієнтів.