Ультразвуковая система для зарядки медицинских имплантатов
Для электропитания большинства электрических медицинских имплантатов используются батареи. Например, кардиостимуляторы используют одну и ту же батарею в течение многих лет без подзарядки, но в конечном счете они должны быть заменены, как только срок годности батареи заканчивается.
Было предпринято множество попыток создать технологию производства электричества самим организмом для питания этих устройств. Результаты пока неудовлетворительные, поскольку полученные системы производят довольно скромное выходное напряжение, что делает эти решения непрактичными для использования в медицине. Успех в этой области будет означать, что имплантаты могут оставаться в организме бесконечно долго, избегая опасностей и затрат, связанных с заменой с помощью хирургического вмешательства.
В настоящее время исследователи из университета Сонгкюнкван в Сеуле (Южная Корея), разработали трибоэлектрический генератор и ультразвуковой зонд, которые способны совместно работать для производства значительного количества электрического тока внутри тела.
Ультразвуковой зонд производит вибрации в направлении трибоэлектрического генератора, который представляет собой тонкое, плоское и миниатюрное устройство, которое может быть размещено глубоко внутри тела. По мере того, как он поглощает ультразвуковые волны, генератор вырабатывает достаточно большой электрический ток для питания сердечных имплантатов и других медицинских устройств.
Генератор должен работать только примерно один раз в день, в зависимости от того, для питания какого устройства он используется, чтобы создать достаточно электроэнергии для зарядки имплантата до следующего раза.
По данным экспериментов, которые проводили корейские исследователи, литий-ионная батарея, подвешенная в воде, заряжалась со скоростью 166 микрокулон в секунду. В других исследованиях генератор был способен производить электричество напряжением 2.4 вольта и силой тока в 156 микроампер при помещении в ткань свиньи и при использовании внешнего ультразвукового датчика.
