Ученые из южнокорейского Института передовых технологий DGIST разработали инновационную технологию беспроводной зарядки аккумуляторов для медицинских имплантатов, исключающую необходимость хирургического вмешательства. Этот метод, основанный на использовании ультразвуковых волн для передачи энергии, открывает новые перспективы в области обслуживания имплантируемых медицинских устройств.
Руководство исследованием осуществлял профессор Джинхо Чанг, признанный эксперт в области передовых медицинских технологий и инновационных решений. Основная цель проекта заключалась в создании системы, способной эффективно заряжать аккумуляторы таких критически важных устройств, как кардиостимуляторы и нейростимуляторы, без необходимости их периодической замены.
Значимость для пациентов
Замена батарей в медицинских имплантатах сопряжена с рядом рисков, включая хирургические осложнения, временные потери трудоспособности и значительные финансовые затраты. Внедрение беспроводной зарядки аккумуляторов позволит значительно сократить количество операций, снизить нагрузку на пациентов и упростить процесс использования имплантируемых устройств, обеспечивая возможность их зарядки как в клинических условиях, так и в домашних условиях.
Принцип работы системы
Технология основана на использовании многослойного пьезоэлектрического энергоуловителя, который состоит из двух ключевых компонентов. Первый слой преобразует ультразвуковые волны в электрическую энергию, а второй слой улавливает вибрации, что существенно повышает общую эффективность системы. Эта инновационная схема демонстрирует на 20% более высокую эффективность по сравнению с предыдущими решениями в области беспроводной зарядки.
Результаты и перспективы
В ходе экспериментов аккумулятор емкостью 60 мА·ч был успешно заряжен через 30-миллиметровый слой ткани менее чем за 1 час 20 минут. Это значительно превосходит показатели других существующих методов беспроводной зарядки, что свидетельствует о высокой эффективности предложенного подхода.
Команда исследователей планирует разработать коммерческую версию устройства, способного заряжать аккумуляторы медицинских имплантатов за один час. Результаты данной работы были опубликованы в престижном научном журнале Biosensors and Bioelectronics, что подтверждает их научную значимость и потенциал для практического применения.
Перед полномасштабным внедрением системы необходимо провести клинические испытания для оценки ее безопасности и надежности, что является важным этапом на пути к ее коммерциализации и широкому использованию в медицинской практике.