Hitech logo

Идеи

Создана технология зарядки имплантов и подводных устройств ультразвуком

TODO:
Георгий Голованов18 апреля 2022 г., 11:51

Прогресс в медицинских технологиях приводит к распространению вживляемых устройств, кардиостимуляторов и дефибрилляторов, например. Однако замена батарейки требует повторного хирургического вмешательства. Новая технология беспроводной зарядки, созданная учеными из Южной Кореи, позволяет обойтись без операции. Кроме того, ее можно применять для зарядки небольших аккумуляторов под водой.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Для беспроводной передачи энергии можно использовать электромагнитную индукцию и магнитный резонанс. Первую применяют сейчас для зарядки смартфонов и наушников, однако электромагнитные волны не проходят через воду и металл, что ограничивает применение этой технологии. Вдобавок метод небезопасен для человека и поэтому не подходит для медицинских имплантов.

Магнитный резонанс, в свою очередь, требует, чтобы частоты генератора магнитного поля и передатчика в точности совпадали. Более того, существует риск помех от работы беспроводных устройств на других частотах, таких как Wi-Fi и Bluetooth.

Команда ученых из Корейского института науки и техники сделала выбор в пользу ультразвука, пишет EurekAlert. Сонары давно применяются для исследования подводных глубин, а ультразвуковая диагностика — в медицине. Однако существующие акустические методы передачи энергии отличались малой эффективностью.

Поэтому была разработана новая модель, которая получает и преобразует ультразвуковые волны в электрическую энергию по трибоэлектрическому принципу. Такая технология обеспечивает эффективную конверсию небольших механических колебаний в электрическую энергию. Добавив к трибоэлектрическому генератору ферроэлектрический материал, ученые повысили КПД передачи ультразвуковой энергии с 1% до 4% с лишним.

Более того, стала возможна зарядка свыше 8 мВт на расстоянии 6 см. Этого достаточно для того, чтобы запитать 200 светодиодов или обслуживать датчик Bluetooth под водой. Вдобавок, новое устройство выделяет незначительный объем тепла.

Ученые из китайской компании Qingdao Sifang представили поезд на магнитной подушке нового поколения. Прототип обещает поддержку беспроводной зарядки с коэффициентом полезного действия 92,4%. С помощью нового решения инженеры намерены построить маглев, развивающий скорость 600 км/ч.