Биоразлагаемый приемник для беспроводной зарядки имплантатов

15.05.2025

Разработка новых технологий беспроводной передачи энергии значительно изменяет подход к медицинским устройствам и имплантатам. Особенно перспективной является технология, использующая ультразвук, которая позволяет безопасно и эффективно заряжать устройства, находящиеся внутри человеческого организма.

Недавнее исследование, проведенное учеными из Корейского института науки и технологий и Корейского университета, представило инновационное решение для беспроводной зарядки медицинских имплантатов, которое использует ультразвуковые волны и обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами.

Разработка гибкого, биоразлагаемого приемника для ультразвуковой зарядки представляет собой значительный шаг вперед в области медицинских технологий. В отличие от методов, основанных на электромагнитной индукции или радиочастотной зарядке, которые могут вызывать электромагнитные помехи и имеют низкую эффективность в биологических тканях, ультразвуковая передача энергии является гораздо более безопасной и эффективной для человека. Ультразвук почти не поглощается тканями и не вызывает нежелательных эффектов, что делает его идеальным для питания носимых медицинских устройств.

Команда исследователей под руководством доктора Сонхун Хура и профессора Хенчхоля Сона создала уникальную структуру приемника, использующую пьезоэлектрические материалы. Эти материалы способны эффективно преобразовывать механические колебания, вызванные ультразвуковыми волнами, в электрическую энергию. Такая структура обеспечивает высокий уровень эффективности даже при сгибании, что делает приемник гибким и подходящим для различных медицинских имплантатов.

Технология способна передавать мощность до 20 мВт на расстоянии 3 см под водой и 7 мВт на глубине 3 см под кожей. Этого достаточно для питания таких маломощных устройств, как кардиостимуляторы, нейростимуляторы и биодатчики. Это открывает новые возможности для использования ультразвуковой зарядки в медицине, а также в других областях, например, для питания морских дронов и сенсоров, где требуется надежное и долгосрочное решение без частой замены батарей.

По словам доктора Хура, их исследования продемонстрировали, что ультразвуковая передача энергии не только теоретически возможна, но и практически осуществима. В настоящее время команда продолжает работать над миниатюризацией технологии, чтобы в скором времени вывести ее на рынок. Это решение, помимо прочего, открывает путь для создания более безопасных и экологичных медицинских устройств.

Одним из ключевых преимуществ ультразвуковой зарядки является не только ее эффективность, но и улучшение экологичности устройств. Биоразлагаемые материалы, из которых изготовлен приемник, значительно снижают количество отходов, создаваемых при производстве и использовании медицинских имплантатов. Таким образом, это решение обещает быть не только технологически продвинутым, но и экологически устойчивым.

В перспективе, благодаря таким инновациям, качество жизни пациентов, использующих имплантаты, может значительно улучшиться. Ультразвуковая зарядка откроет новые горизонты для более долгосрочного и безопасного функционирования медицинских устройств, снижая необходимость в регулярной замене батарей и обеспечивая их бесперебойную работу.

Развитие технологии ультразвуковой зарядки представляет собой важный шаг вперед в области медицины и других высокотехнологичных отраслей, предоставляя возможность создания более эффективных и экологичных устройств, что в свою очередь улучшит здоровье и качество жизни людей.

<< Назад: Биоэлектрическая синхронизация деревьев 15.05.2025

>> Вперед: Умение мечатать полезно для психического здоровья 14.05.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026 Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфраструктуры: старые мосты и дорожные плиты часто подвержены растрескиванию и коррозии. Новый подход сочетает сверхпрочный фибробетон UHPFRC и арматуру из Fe-SMA. Такой бетон отличается высокой плотностью и водостойкостью, что позволяет его наносить непосредственно на дорожные плиты, создавая надежную основу для самовосстановления. Принцип действия системы основан на физических свойствах Fe-SMA. После закрепления стержней в бетонной конструкции их нагревают до примерно 200 °C. При этом арматура сжимается, стремясь вернуться к исходной форме, а бетон удерживает ее жестко. Внутри конструкции формируется контролируемое напряжение, которое выполняет роль "прессования": трещины закрываются, деформированные элементы выравниваются, и несущая способность плиты фактически удваивается без применения громоздких механических натяжных устройств. Для проверки концепции инженеры провели испытания на полноразмерных бетонных плитах длиной 5 метров и моделях консольных настилов. Плиты намеренно повредили до появления трещин, после чего запускали процесс восстановления. За ходом эксперимента наблюдали с помощью высокоточных цифровых камер и встроенных волоконно-оптических датчиков, которые фиксируют малейшие деформации металла в режиме реального времени, используя рассеяние света. Анжела Секвейра Лемос, научная сотрудница Лаборатории структурной инженерии, подчеркнула простоту внедрения технологии: достаточно закрепить стержни и нагреть их, после чего процесс самовосстановления начинается автоматически. Результаты испытаний показали, что комбинация Fe-SMA и UHPFRC значительно превосходит традиционные методы армирования, особенно в условиях интенсивного дорожного движения. Хотя сплав Fe-SMA пока дороже обычной стали, разработчики рекомендуют его для точечной модернизации наиболее поврежденных участков мостов и дорог. Такой подход позволяет существенно продлить срок службы сооружений, снижая необходимость в дорогостоящих работах по полной замене конструкций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026