Image
2.6.2014 0 Comments

Lekárske implantáty s bezdrôtovým napájaním nebudú potrebovať batériu

Lekárske elektronické implantáty by sa v budúcnosti mohli napájať bezdrôtovo, nebudú teda potrebovať batérie či objemné cievky prijímača. Vedci navrhujú nový dizajn, ktorý umožňuje bezdrôtový prenos energie do zariadení so submilimetrovou veľkosťou, ktorý by mal teoreticky dodať dostatok energie aj pre kardiostimulátor.

Niektoré implantované zariadenia, ako napr. defibrilátory a kochleárne implantáty, sú napájané vysokofrekvenčnými magnetickými poľami a namiesto batérie vyžadujú prijímač s cievkou s priemerom niekoľko centimetrov.

kardiostimulator.png

Súčasné elektronické kardiostimulátory sú veľké, pri použití bezdrôtového napájania, pri ktorom by nebola potrebná batéria, by sa mohli podstatne zmenšiť

Vedci z kalifornskej Stanfordovej univerzity našli spôsob, ako zmenšiť veľkosť prijímača tak, aby implantáty nemuseli byť väčšie ako jeden milimeter. Treba však použiť vyššie frekvencie v ráde gigahertzov, zatiaľ čo súčasné technológie využívajú rozsah v kilohertzoch a megahertzoch. No vyššie frekvencie znamenajú aj vyššie ožiarenie tkaniva. Vedci preto pomocou počítačových simulácií hľadali a našli presné nastavenie, ktoré je optimálne na prienik do tkaniva a zároveň má minimálny negatívny efekt z ožiarenia.

penetrating_rays.png

Pomocou počítačových simulácií vedci zistili optimálnu konštrukciu a potrebnú frekvenciu elektromagnetického žiarenia, ktoré prenikne do biologického tkaniva a zároveň bude mať malý negatívny efekt na okolité tkanivo

Takéto napájanie bez batérie by mohlo fungovať v zariadeniach, ktoré sa aktivujú na podnet z externého zdroja, inak sú v stave spánku. Môže ísť napríklad o stimulátory na liečbu neurologických porúch, senzory, ktoré sú napájané len pri odčítavaní údajov, či rôzne systémy na doručovanie liečiv, ktoré sú v tele len krátky čas.

Výsledkom ich úsilia je špeciálny vysielač v podobe dierkovaného kovového plátku a miniatúrny kruhový prijímač s priemerom 0,8 mm, umiestnený v tkanive v hĺbke 4 cm. Potrebný je 250 mW napájací zdroj (čo je menej, než typicky potrebuje mobilný telefón), pričom k prijímaču sa dostane približne 10 mW. Je to dostatok energie na prevádzku kardiostimulátora.

Vedci dodávajú, že ich návrh neprináša nijaké výhody v oblasti nabíjania mobilnej elektroniky, napr. telefónov, na to dnes už existujú jednoduchšie riešenia. No ich postup by sa mohol použiť na identifikáciu optimálneho zdrojového poľa, čo by sa dalo využiť na lepší návrh optických antén na zachytávanie svetla napríklad pri premene solárnej energie na elektrickú.

Zdroj: physics.aps.org


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Počítačový systém porovnávajúci genetickú zhodu by mohol pomôcť pri priraďovaní darcov obličiek

01.12.2016 00:14

Nový vyhodnocovací systém, porovnávajúci genetickú zhodu medzi darcami obličiek a ich prijímateľmi, by mohol pomôcť zlepšiť vyhliadky úspešnej transplantácie. Laurent Mesnard z Weill Cornell Medical C ...

Výskum

Budeme používať diamantové batérie z jadrového odpadu?

30.11.2016 11:49

Fyzici a chemici z Bristolskej univerzity našli spôsob, ako premeniť tisíce ton zdanlivo bezcenného jadrového odpadu na batérie z umelého diamantu, ktoré môžu generovať malý elektrický prúd po dobu dl ...

Výskum 1

Vedci vyvinuli lacné umelé svaly z nylónu. Využijú ich roboty aj autá

29.11.2016 00:25

Vedci sa už veľa rokov márne snažia zhotoviť stabilné a lacné syntetické svaly. Tie doteraz vyvinuté boli buď veľmi drahé (s uhlíkovými nanotrubicami), alebo príliš jemné a slabé (zo zliatiny s tvarov ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá