Генератор, работещ с ултразвук, може да се интегрира в пейсмейкър или друг имплант
(илюстрация: Korea Institute of Science and Technology – KIST)
Учени намериха начин да зареждат пейсмейкъри и други импланти в човешкото тяло с помощта на ултразвук. Новата технология обещава да опрости дългосрочното поддържане на имплантите, използвани за здравословни цели.
Различни видове електроника отдавна се имплантират в човешкото тяло. Типичен пример е пейсмейкърът. Но когато батерията му се изтощи, имплантът трябва да бъде заменен или презареден хирургично. Корейски учени са намерили начин да решат този проблем с помощта на дистанционно ултразвуково зареждане.
Въпреки че в света на електрониката има много технологии за безжично зареждане, най-актуалните от тях не са подходящи за медицински приложения. Така например, електромагнитната индукция позволява зареждане на батериите на смартфони, разположени на разстояние до 1,5 см от специален панел, като в процеса се отделя много топлина, което е неприемливо, когато батерията е скрита в тъканите на жив организъм.
Друг метод е зареждането с магнитен резонанс, но оборудването в този случай може да бъде повлияно от безжични източници на сигнал като Bluetooth или Wi-Fi.
Имайки предвид тези и други ограничения, екип от учени от Корейския институт за наука и технологии (KIST) разработи генератор, който може да бъде интегриран в пейсмейкър или друг имплант. Устройството използва „трибоелектричния ефект”, при който материалите създават електрически заряд, когато се трият един в друг. В предложената разработка ултразвукът е източник на трептения за триене.
В лабораторни условия генераторът е успял да осигури енергия с мощност 8 mW, дори когато самият генератор и ултразвуковият източник са били под вода на разстояние до 6 см. Смята се, че тази енергия е достатъчна за захранване на 200 LED елемента или предаване на Bluetooth сигнал под вода. Според учените, това би позволило технологията да се използва и в разработките за подводна електроника.
За по-реалистична имитация на човешкото тяло генераторът е поставен в труп на прасе. Учените възнамеряват да подобрят технологията и да я използват в имплантируеми или дълбоководни сензори, където презареждането на батериите е много проблематично.
Известно е, че Саудитска Арабия също тества технология за ултразвуково зареждане с помощта на специален хидрогел, който генерира електричество под външно дистанционно въздействие. Други експериментални методи, които се тестват по целия свят за зареждане на батериите на пейсмейкъри и импланти, включват използването на светлина, енергията на сърдечния ритъм или движенията на тялото.