Учёные разработали ультразвуковую беспроводную зарядку для имплантов

Ученые из Университета DGIST в Южной Корее представили новую беспроводную зарядную технологию для медицинских имплантатов, работающую на основе ультразвука. Разработка позволяет заряжать аккумуляторы устройств, находящихся внутри тела, без хирургического вмешательства.

Спрос на имплантируемую электронику, такую как кардиостимуляторы и нейростимуляторы, стремительно растёт из-за старения населения, увеличения числа заболеваний и несчастных случаев. Однако их батареи нужно менять, что требует регулярных операций. Новая технология решает эту проблему, передавая энергию снаружи тела внутрь, без необходимости повторных хирургических вмешательств.

Существующие ультразвуковые методы зарядки имели ограничения — прежде всего, по конструкции устройств и уровню безопасного ультразвукового излучения, которое не позволяло передавать достаточно энергии. Чтобы преодолеть это, команда разработала пьезоэлектрический преобразователь нового типа с «сэндвич-структурой». Он состоит из двух слоёв, где передний преобразует основную часть энергии, а задний улавливает остаточный ультразвук и вырабатывает дополнительную мощность.

Испытания показали, что батарея ёмкостью 140 мАч может быть полностью заряжена за 1 час 40 минут, если устройство находится на глубине 30 мм под водой. В другом эксперименте через 30 мм свиной ткани аккумулятор на 60 мАч зарядился за 1 час 20 минут. Это как минимум вдвое превышает эффективность предыдущих разработок в этой области.