Зарядка имплантов с помощью ультразвука

23.04.2022

Разного рода электроника уже давно вживляется в организм людей. Типичный пример - кардиостимулятор. Но когда его аккумулятор разряжается, необходима хирургическая замена импланта. Корейские ученые нашли способ решить эту проблему с помощью дистанционной ультразвуковой зарядки.

Хотя в мире электроники существует немало технологий беспроводной зарядки, самые актуальные из них не подходят для медицинского применения. Так, электромагнитная индукция позволяет заряжать АКБ смартфонов, расположенных на расстоянии до 1,5 см от специальной панели, причем в процессе выделяется довольно много тепла, что недопустимо в случае, когда аккумулятор скрыт в тканях живого организма. Еще одним методом является зарядка с использованием магнитного резонанса, но на оборудование в этом случае могут повлиять источники беспроводных сигналов вроде Bluetooth или Wi-Fi.

С учетом этих и прочих ограничений команда ученых из Корейского института науки и технологий (KIST) разработала вживляемый генератор, который можно интегрировать как в кардиостимулятор, так и в другой имплант. Он использует "трибоэлектрический эффект", в результате которого материалы создают электрический заряд при трении друг о друга. В разработанной конструкции источником колебаний для трения станет ультразвук.

В лабораторных условиях генератор смог обеспечивать энергию мощностью 8 мВт даже в случае, когда сам генератор и источник ультразвука находились под водой на расстоянии до 6 см. Считается, что такой энергии достаточно для питания 200 LED-элементов или передачи Bluetooth-сигнала под водой. Ученые отметили, что это в теории позволит использовать технологию и в разработках для подводной электроники.

Для более реалистичной имитации человеческого тела генератор размещали в свиной туше. По мнению ученых, в будущем технология будет усовершенствована и станет применяться во вживляемых или глубоководных сенсорах - в таких случаях перезарядка аккумуляторов весьма проблематична.

<< Назад: Печать 3D-структур из стекла 23.04.2022

>> Вперед: Построится крупнейший электрический небоскреб 22.04.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Выявлены клетки, вызывающие шизофрению 26.05.2018 Шизофрения является очень тяжелым, разрушительным и широко распространенным расстройством. Генетические исследования связывали с шизофренией сотни генов, каждый из которых вносит небольшой вклад в риск развития заболевания - из-за такого огромного количество проведение экспериментов было затруднено. Ученым необходимо было понять, что связывает эти гены между собой и как именно они влияют на мозг - диффузно на весь или на отдельные части. Была выдвинута гипотеза, что в основе шизофрении лежит несколько типов клеток, которые воздействуют на разные области мозга. В ходе проведенного исследования ученым удалось определить эти типы клеток. "Это знаменует собой переход к тому, что мы можем использовать большие генетические исследования для понимания биологии болезни. По результатам этого исследования научное сообщество получает возможность сосредоточить свои усилия там, где это даст максимальный эффект", - говорит Йенс Хьерлинг -Леффлер - руководитель исследовательской группы на кафедре медицинской биохимии и биофизики в Каролинском институте, один из главных авторов. Теперь ученые занимаются исследованием связей между типами клеток и конкретными клиническими особенностями шизофрении. "Например, большая дисфункция в одном типе клеток может снизить вероятность положительной реакции на лечение. А дисфункция в другом типе клеток может увеличить шансы на долгосрочный когнитивный эффект. Это важно для разработки новых методов лечения, поскольку для каждого типа клеток могут потребоваться отдельные лекарства", - говорит соавтор Патрик Салливан. Быстрый прогресс в генетике и транскриптомике одной клетки сделал возможным изучать болезни таким образом. Исследователи предполагают, что в ближайшее время такой генетический подход приведет к прорыву в биологическом понимании и других сложных расстройств - таких как аутизм, глубокая депрессия и расстройства питания. "Понимание того, какие типы клеток влияют на болезнь, имеет решающее значение для разработки новых лекарств. Если мы не знаем, что вызывает расстройство, мы не можем изучать, как его лечить", - говорит Натан Скин - постдок в отделении Медицинской биохимии и биофизики Каролинского институте и Институте неврологии Университетского колледжа Лондона, один из ведущих авторов исследования.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026