HemNyheterUltraljudsbaserad laddningsteknik för implantat

Ultraljudsbaserad laddningsteknik för implantat

Nya, böjbara nanogeneratorer kan nu förvandla ultraljudsvibrationer till energi och ge tillräckligt med kraft för att hålla medicinska implantat arbetar.



Ett team av forskare från Korea Institute of Science and Technology (KIST), Korea University, Sungkyunkwan University, Yonsei University och University of California har avslöjat en metod för att trådlöst ladda implanterbara medicinska enheter med ultraljudssignaler.Tekniken hänger på en uppgraderad form av triboelektriska nanogeneratorer (Tengs), som omvandlar mekaniska vibrationer till elektrisk energi.

Traditionellt har ultraljudsdrivna tengs (US-TENGS) visat löfte om att konvertera ultraljudsenergi till el, men de saknade den effektivitet som behövs för verklig användning.Denna nya strategi förändrar det.Teamets dielektriska-ferroelektriska ökade design av USA-TENG förbättrar avsevärt produktionen samtidigt som en sträckbar och biokompatibel struktur-avgörande funktioner för användning i människokroppen.

I laboratorietester genererade de uppgraderade US-TENG: erna cirka 26 volt DC vid 6,7 milliwatt när de sänds genom 35 mm vävnad-ett betydande språng i kraftleverans.Ännu mer imponerande ökade utgången till 20 milliwatt när den testades under vattnet och öppnade dörren för potentiella applikationer i drivande undervattensdrönare eller vattenlevande sensorsystem.

Det som skiljer denna US-Teng är inte bara dess förbättrade produktion utan dess flexibilitet och hållbarhet.Enheten upprätthåller prestanda även när den är böjd eller sträckt, vilket kan göra den lämplig för att ladda mer komplexa implantat, inklusive fulla konstgjorda hjärtan - ett språng utöver pacemakers och sensorer som vanligtvis är riktade av sådan teknik.

När trådlös, icke-invasiv laddning blir alltmer kritisk för medicinska implantat, kan denna innovation bana väg för längre, underhållsfria enheter.Med kommersialiseringsinsatser pågår kan ultraljuddrivna implantat snart flytta från forskningslabor till operationssal.

"Vår forskning visar att trådlös kraftöverföring via ultraljud inte längre bara är teoretiskt-det är praktiskt", säger samkorsande författare Sunghoon Hur."Vi fokuserar nu på miniatyrisering och kommersialisering av tekniken för att påskynda dess distribution."