Для медицинских имплантов разработали беспроводную зарядку ультразвуком

Спрос на имплантируемые кардиостимуляторы, нейростимуляторы и другие медицинские устройства растет из-за старения населения. Но батареи устройств приходится регулярно менять с риском дял пациентов. Беспроводная зарядка с помощью ультразвука существовала, но устройства сбора энергии были слишком слабыми или громоздкими, а их мощность ограничивалась уровнем, безопасным для организма.

Чтобы решить эту проблему, корейские инженеры разработали новый «сэндвич-структурированный» пьезоэлектрический накопитель энергии. Он состоит из двух слоев: один улавливает первичную ультразвуковую волну, другой — остаточную. Это повышает эффективность преобразования энергии более чем на 20% по сравнению с прежними решениями.

Система использует пьезоэлементы, преобразующие механические колебания ультразвука в электричество. Это делает технологию перспективной для беспроводной зарядки имплантов — безопасной и эффективной даже на значительной глубине под кожей человека.

В испытаниях аккумулятор на 140 мА·ч полностью зарядили за 1 час 40 минут на глубине 30 мм под водой. Через свиную ткань такой же толщины аккумулятор на 60 мА·ч зарядился за 1 час 20 минут. Это как минимум вдвое быстрее, чем у предыдущих разработок.

Исследователи планируют интегрировать технологию с различными медицинскими устройствами и готовятся к клиническим испытаниям. Разработка может значительно сократить число операций по замене батарей, снизить затраты и улучшить качество жизни пациентов.