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Ultraschallbasierte Ladetechnologie für Implantate
Neue, biegbare Nanogeneratoren können nun Ultraschallschwingungen in Energie verwandeln und genügend Kraft sorgen, um medizinische Implantate zum Laufen zu bringen.
Ein Team von Forschern des Korea Institute of Science and Technology (KIST), der Korea University, der Sungkyunkwan University, der Yonsei University und der University of California hat eine Methode vorgestellt, um implantierbare medizinische Geräte mit ultrasonischen Signalen drahtlos implantierbaren medizinischen Geräte zu berechnen.Die Technologie hängt von einer verbesserten Form von TROMELECTRIC -Nanogeneratoren (TENGS) ab, die mechanische Schwingungen in elektrische Energie umwandeln.
Traditionell haben ultraschallgetriebene Tengs (US-TENGs) vielversprechend bei der Umwandlung von Ultraschallenergie in Elektrizität, aber es fehlte ihnen die Effizienz, die für die Verwendung in der realen Welt erforderlich war.Dieser neue Ansatz verändert das.Das dielektrisch-ferroelektrische Team des Teams steigerte das US-TENG-Design des US-TENG erheblich, wobei die Ausgabe eine dehnbare und biokompatible Struktur beibehalten wird-entscheidende Merkmale für die Verwendung im menschlichen Körper.
In Labortests erzeugten die verbesserten US-TENGs bei der Übertragung durch 35 mm Gewebe mit 66 Volt DC bei 6,7 Milliwatt-ein erheblicher Sprung in der Stromversorgung.Noch eindrucksvoller, der Ausgang stieg beim Testen unter Wasser auf 20 Milliwatt und öffnete die Tür zu potenziellen Anwendungen bei der Stromversorgung von Unterwasserdrohnen oder Wassersensorsystemen.
Was diese US-Teng auszeichnet, ist nicht nur die verbesserte Ausgabe, sondern auch seine Flexibilität und Haltbarkeit.Das Gerät behält die Leistung auch bei gebogenem oder gestrecktem Aufrechterhalten bei, was es zum Aufladen komplexerer Implantate, einschließlich der vollständigen künstlichen Herzen - geeignet sein könnte - ein Sprung über die Herzschrittmacher und Sensoren, die typischerweise von solchen Technologien abzielen.
Als drahtlos wird das nicht-invasive Ladung für medizinische Implantate immer kritischer, diese Innovation könnte den Weg für länger anhaltende, wartungsfreie Geräte ebnen.Mit der Kommerzialisierungsanstrengungen könnten ultraschallbetriebene Implantate bald von Forschungslabors in Operationssäle wechseln.
"Unsere Forschung zeigt, dass die drahtlose Stromübertragung über Ultraschall nicht mehr nur theoretisch ist-es ist praktisch", sagte Sunghoon Hur."Wir konzentrieren uns nun auf Miniaturisierung und Vermarktung der Technologie, um ihren Einsatz zu beschleunigen."