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Tecnica di ricarica basata su ultrasuoni per gli impianti
Nuovi nanogeneratori pieghevoli possono ora trasformare le vibrazioni ecografiche in energia, fornendo abbastanza potere per far funzionare gli impianti medici.
Un team di ricercatori del Korea Institute of Science and Technology (KIST), Korea University, Sungkyunkwan University, Yonsei University e University of California hanno svelato un metodo per caricare wirelessmente dispositivi medici impiantabili utilizzando segnali ultrasuoni.La tecnologia dipende da una forma aggiornata di nanogeneratori triboelettrici (TENG), che convertono le vibrazioni meccaniche in energia elettrica.
Tradizionalmente, Tengs guidati dagli ultrasuoni (Teng USA) hanno mostrato promesse nel convertire l'energia ecografica in elettricità, ma mancavano dell'efficienza necessaria per l'uso del mondo reale.Questo nuovo approccio cambia questo.Il design dielettrico-ferroelettrico del team potenziato dal design US-TENG migliora significativamente l'output mantenendo una struttura estensibile e biocompatibile, caratteristiche cruciali per l'uso nel corpo umano.
Nei test di laboratorio, i teng USA aggiornati hanno generato circa 26 volt DC a 6,7 milliwatt durante la trasmissione attraverso 35 mm di tessuto-un salto significativo nell'erogazione di potenza.Ancora più impressionante, l'output è aumentata a 20 milliwatt quando testato sott'acqua, aprendo le porte a potenziali applicazioni nell'alimentazione di droni sottomarini o sistemi di sensori acquatici.
Ciò che distingue questo US-Teng non è solo la sua produzione migliorata, ma la sua flessibilità e durata.Il dispositivo mantiene le prestazioni anche se piegato o allungato, il che potrebbe renderlo adatto per la ricarica di impianti più complessi, compresi i cuori artificiali completi - un salto oltre i pacemaker e i sensori tipicamente mirati da tale tecnologia.
Poiché la ricarica wireless e non invasiva diventa sempre più critica per gli impianti medici, questa innovazione potrebbe aprire la strada a dispositivi più duraturi e senza manutenzione.Con gli sforzi di commercializzazione in corso, gli impianti ad ultrasuoni potrebbero presto passare dai laboratori di ricerca alle sale operatorie.
"La nostra ricerca dimostra che la trasmissione del potere wireless tramite ultrasuoni non è più solo teorica: è pratica", ha affermato l'autore coordinante Sunghoon Hur."Ora ci stiamo concentrando sulla miniaturizzazione e sulla commercializzazione della tecnologia per accelerare la sua distribuzione."