新型植入式發(fā)電機可利用超聲波為起搏器電池充電
當心臟起搏器的電池電量不足時整個植入物通常必須通過手術進行更換，因此，科學家們正在開發(fā)一種非侵入性的電池充電系統(tǒng)，進而可以利用外部施加的超聲波。首先，應該承認的是，目前還有其他的無線能量傳輸方法。
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像電磁感應已經(jīng)被用于為智能手機等設備的電池充電。然而它只在約1.5厘米的距離內(nèi)起作用，再加上充電過程中產(chǎn)生的熱量限制了它在體內(nèi)為設備安全充電的用途。
磁共振是另一種方法，不過它利用的磁場可能會受到藍牙和Wi-Fi等其他無線通信頻率的干擾。
考慮到這些和其他限制，韓國科學技術研究院(KIST)的一個團隊已經(jīng)開發(fā)出一種可植入的超聲供電發(fā)電機，它可以被集成到心臟起搏器或其他植入物中。據(jù)了解，它利用了所謂的三電效應，即某些材料在相互摩擦時產(chǎn)生電荷--這就是你我們在梳理頭發(fā)時產(chǎn)生的靜電的原因。
在這個裝置中，外部施加的超聲波導致三電和鐵電材料的薄層在兩個電極層之間來回振動。這個過程就產(chǎn)生了電流，從而可用來給電池充電。
當該裝置在實驗室進行測試時，即使發(fā)生器和發(fā)射器都在水下且相距6厘米也能產(chǎn)生8毫瓦的充電功率--這足以同時照亮200個LED或在水下傳輸藍牙信號。事實上，可以想象，該系統(tǒng)也可用于海底技術。
這項研究的首席科學家Hyun-Cheol Song博士表示：“這項研究表明，電子設備可以通過超聲波的無線充電來驅(qū)動。如果該設備的穩(wěn)定性和效率在未來得到進一步提高，那么這項技術可以應用于為植入式傳感器或深海傳感器無線供電，而在這種情況下更換電池是一件非常麻煩的事情?！?/p>
相關研究報告已在最近發(fā)表在《Energy & Environmental Science》上。
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