Verschiedene Arten von Elektronik werden seit langem in den menschlichen Körper implantiert. Ein typisches Beispiel ist ein Herzschrittmacher. Aber wenn die Batterie leer ist, muss das Implantat chirurgisch ersetzt werden. Koreanische Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, dieses Problem durch Ultraschall-Fernaufladung zu lösen.
Obwohl es in der Welt der Elektronik viele drahtlose Ladetechnologien gibt, sind die aktuellsten nicht für medizinische Anwendungen geeignet. Durch elektromagnetische Induktion können Sie also die Akkus von Smartphones aufladen, die sich in einem Abstand von bis zu 1,5 cm von einem speziellen Panel befinden, und dabei wird ziemlich viel Wärme freigesetzt, was nicht akzeptabel ist, wenn der Akku im Gewebe von versteckt ist ein lebender Organismus. Eine andere Methode ist das Laden mit Magnetresonanz, aber die Geräte können in diesem Fall durch drahtlose Signalquellen wie Bluetooth oder Wi-Fi beeinträchtigt werden.
Angesichts dieser und anderer Einschränkungen hat ein Team von Wissenschaftlern des Korea Institute of Science and Technology (KIST) einen implantierbaren Generator entwickelt, der entweder in einen Herzschrittmacher oder ein anderes Implantat integriert werden kann. Es nutzt den "triboelektrischen Effekt", bei dem Materialien eine elektrische Ladung erzeugen, wenn sie aneinander gerieben werden. In der entwickelten Konstruktion wird Ultraschall zur Schwingungsquelle für die Reibung.
Unter Laborbedingungen konnte der Generator selbst dann Energie mit einer Leistung von 8 mW liefern, wenn sich der Generator selbst und die Ultraschallquelle in einem Abstand von bis zu 6 cm unter Wasser befanden.Es wird angenommen, dass diese Energie ausreicht, um 200 LED zu betreiben Elemente oder übertragen ein Bluetooth-Signal unter Wasser. Die Wissenschaftler stellten fest, dass dies theoretisch den Einsatz der Technologie bei Entwicklungen für Unterwasserelektronik ermöglichen würde.
Für eine realistischere Nachahmung des menschlichen Körpers wurde der Generator in einen Schweinekörper eingebaut. Laut Wissenschaftlern wird die Technologie in Zukunft verbessert und in implantierbaren oder Tiefseesensoren eingesetzt - in solchen Fällen ist das Aufladen von Batterien sehr problematisch.
Es ist bekannt, dass Saudi-Arabien auch die Ultraschall-Ladetechnologie mit einem speziellen Hydrogel testet, das unter äußerer Ferneinwirkung Strom erzeugt. Andere experimentelle Methoden, die weltweit getestet werden, um die Batterien von Herzschrittmachern und anderen Geräten aufzuladen, umfassen die Verwendung von Licht, der Energie von Herzschlägen oder Körperbewegungen.
2022-04-19 14:02:20
Autor: Vitalii Babkin