【48812】超声波为水下仪器和人体植入设备充电总编辑圈点
时间: 2024-07-04 12:44:19 | 作者: 爱游戏电竞app
跟着人口老龄化和医疗技能的前进，运用人工心脏起搏器和除颤器等植入式电子设备的患者数量在全世界内继续不断的增加。韩国科学技能研讨院（KIST）宣告，由电子资料研讨中心宋宪哲博士领导的研讨团队开发了一种可运用于人体植入物的超声波无线能量传输充电技能，该技能也可为监测海底电缆情况的传感器等水下仪器的电池充电。相关研讨近来宣布在《动力和环境科学》杂志。
电磁感应和磁共振可用于无线能量传输。电磁感应现在用于智能手机和无线耳机。但其运用的约束是电磁波不能穿过水或金属，导致充电间隔短。此外，因为充电过程中发生的热量是有害的，因而这种办法不能轻易地用于为植入式医疗设备充电。磁共振法要求磁场发生器和发射设备的共振频率完全相同，存在搅扰其他无线通信频率（如Wi-Fi和蓝牙）的危险。
KIST团队选用超声波而不是电磁波或磁场作为能量传输介质。运用超声波的声呐一般用于水下环境，在器官或胎儿情况确诊等各种医疗运用中，超声波在人体中的安全性已得到验证。但是，现有的声能传输办法因为声能传输功率低，不易完成商业化。
研讨小组开发了一种模型，该模型运用冲突电原理接纳超声波并将其转化为电能，该原理可有效地将细小的机械振动转化为电能。经过在冲突发电机中增加铁电资料，超声波能量传递功率从不到1%显着提高到4%以上。其可在6厘米的间隔处充电超越8毫瓦的功率，这足以一起操作200个LED或在水下传输蓝牙传感器数据。新开发的设备具有较高的能量转化功率并发生少数热量。
宋博士说：“这项研讨标明，电子设备可经过超声波以无线充电办法来驱动。假如未来设备的稳定性和功率进一步提高，这项技能可运用于为植入式传感器或深海传感器无线供电。”
现在最常见的“隔空充电”，当属电磁感应和磁共振。两者原理相同，都是电生磁，磁生电。电磁感应充电功率较高，但限制要素也很显着——间隔。磁共振规律易发生搅扰。此次，科研人员瞄准了一种咱们相同了解的传输介质——超声波，并采纳办法提高了声能转化为电能的功率。不过咱们也能看到，这一办法的能量传输功率为4%，其实还有较大改善空间。真要完成为各类需求隔空充电的设备充电这一夸姣愿景，还得进一步展开规划和研讨。
