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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Реле контроля уровня жидкости 72 серии от Finder 01.10.2015 Реле контроля уровня в основном применяются для включения/выключения насоса при достижении жидкостью заданного уровня или для предотвращения протечек. Такие реле используют в автоматических системах управления заполнением/дренажом жидкости в резервуарах - в колодцах, в канализационных коллекторах, в химических реакторах. Модель 72.11 имеет фиксированную чувствительность (150 кОм) и выдержку времени (1 секунда), в модели 72.01 (например 720180240000 на 24 В DC, 720182400000 на 220 В AC) их можно менять (5...150 кОм, 0,5/7 секунд). При этом, одно и то же реле можно использовать как при наполнении, так и при дренаже. В основу работы 72 серии заложен принцип "положительной логики". Используя два электрода, можно определять уровень относительно одного электрода - выше/ниже. Добавив третий электрод, можно контролировать три уровня - выше / в пределах / ниже. Реле используется с жидкостями с достаточным удельным сопротивлением - водопроводная, родниковая, дождевая, морская, сточные воды, жидкости с небольшим количеством алкоголя, молоко, жидкие удобрения. Положительная логика обеспечивает дополнительную безопасность. В случае выхода из строя реле или прекращения подачи управляющего напряжения, реле автоматически разомкнет контакты. Это предотвратит перелив или работу насосов на "сухом" ходу. Включение/выключение насоса при приближении к нижнему/верхнему уровню контроллируется величиной задержки. При ее уменьшении обеспечивается более точный контроль уровня, но при этом увеличивается частота срабатывания насоса. Выдержку следует устанавливать исходя от объема резервуара и скорости его наполнения/дренажа. Долговечность электродов зависит от расстояния между ними. Чем оно больше, тем реже будет происходить переключение контактов и, что увеличит строк службы контактов. Однофазные электродвигатели небольшой мощности (до 0,55 кВт) могут включаться напрямую в цепь реле. Если ожидается частое включение/выключение мотора необходимо применять промежуточное реле или контактор. В мощных двигателях нужно использовать контактор. Максимальное расстояние между электродом и реле - 200 м. В качестве электрода рекомендуется применять поплавковый выключатель серии 72A1 (для технического водопровода) или 72B1 (для грязной воды).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026