В Южной Корее создали прототип имплантируемого устройства, которое получает энергию при помощи ультразвука
2 августа 2019 года
Группа ученых из Университета Сонгюнгван разработала прототип имплантируемого устройства, способного вырабатывать необходимую для работы энергии за счет внешнего источника ультразвука. Статья, посвященная разработке, была опубликована в журнале Science.
Проблема, над решением которой работают исследователи из разных стран, заключается в том, что современные имплантаты нуждаются в источнике энергии, и для замены встроенного аккумулятора необходимо извлекать устройство из тела пациента. Избавить от необходимости таких операций может создание имплантируемых устройств, которые могут получать энергию от внешнего источника или непосредственно из тела пациента. Южнокорейские ученые пошли по первому пути и создали электрогенератор для имплантатов, вырабатывающий электричество из ультразвуковых колебаний.
Как пишет N+1, этот генератор представляет собой устройство в виде квадрата со стороной в 4 сантиметра. Он способен преобразовывать кинетическую энергию в электричество за счет трибоэлектрического эффекта (появление электрических зарядов в материале из-за трения) и электростатической индукции (наведение собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля).
Генератор состоит из тонкой перфторалкосиловой пленки толщиной 50 микрометров, медно-золотого рабочего электрода и медного контрольного электрода. Также в устройстве есть плата управления и аккумулятор. В процессе работы генератора ультразвук частотой в 20 килогерц вызывает колебания пленки, которая соприкасается с рабочим электродом: на пленке концентрируются отрицательные заряды, а на рабочем электроде – положительные. В результате между рабочим и контрольным электродами возникает разница потенциалов. При удалении пленки от рабочего электрода возникает обратный процесс и вырабатывается ток обратной величины.
|
В рамках испытаний генератора ученые проверяли его в тканях свиньи, размещая устройство на глубине в 5 и 10 мм под поверхностью. Эксперименты прошли успешно, хотя на большей глубине генератор вырабатывал ток меньшего напряжения. При этом исследователи подчеркивают, что характеристики генератора позволяют использовать его для питания многих имплантируемых кардиостимуляторов.
Источники[править]
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии[править]
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
