Ultrahang tölti fel a jövő implantátumait – Új orvosi alkalmazások egész sora jöhet
Dél-koreai kutatók létrehoztak egy olyan rendszert, amely ultrahang segítségével tölti a beültethető orvosi szenzorokat. A megoldás gyorsabb, mint a korábbi technológiák, és nagyobb hatékonyságot kínál.
A DGIST kutatócsoportja egy szendvicsszerkezetű piezoelektromos energiagyűjtőt fejlesztett a jövő beültethető orvosi alkalmazásaihoz. A tanulmányban SW-PUSH-nak nevezett eszköz kevesebb mint két óra alatt feltölt egy kereskedelmi forgalomban kapható, kis méretű akkumulátort.
A vevő két piezoelektromos réteget tartalmaz. Az első réteg begyűjti az ultrahangot és áramot termel, a második a maradék energiát hasznosítja.
- Hirdetés -
A két réteg együtt 497,47 milliwatt/négyzetcentiméter teljesítménysűrűséget ér el vízben, míg a teljes teljesítmény 732,27 milliwatt, ami több mint 20 százalékkal előzi a hagyományos rendszereket.
Az energiagyűjtő kialakítása
Az ultrahangos adó 6,4 × 28 milliméteres főnyalábot hoz létre 30 milliméter fókusztávolságban. Az SW-PUSH méreteit ennek megfelelően igazították 6,4 × 23 × 4,6 milliméterre, és elérték vele az egymegahertzes frekvenciát, ami megegyezik az adó működési frekvenciájával.
Az SW-PUSH két PUSH egységből áll. Az illesztő- és elválasztóréteg 300 mikrométer vékony epoxi-üveg keverékből készült, és a rétegek felületét króm–arany bevonattal látták el.
A kutatók bebizonyították, hogy a rendszer 1 óra 40 perc alatt feltöltött egy 30 milliméteres vízmélységbe süllyesztett, 140 mAh-s akkumulátort. Egy másik kísérletben 30 milliméter vastag szöveten keresztül töltöttek fel egy 60 mAh-s akkumulátort, 1 óra 20 perc alatt.
Ez legalább kétszer akkora teljesítményt jelentett, mint amire a korábbi technológiák képesek.
„Ez a kutatás jól hasznosítja az ultrahang energiáját, amelyet teljes mértékben korábban nem használtunk beültethető orvosi eszközök vezeték nélküli töltésére” – mondta Jinho Chang professzor, a tanulmány társszerzője.
„A célunk, hogy kereskedelmi forgalomba hozzunk egy olyan rendszert, amely egy órán belül képes teljesen feltölteni az akkumulátort – az ultrahangalapú vezeték nélküli töltési technológia és a nagy hatékonyságú félvezető komponensek ötvözésével.”
Gábor János, NEW technology
