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 5

Štúdia: Rozsiahla obnova lesov by mohla výrazne spomaliť globálne otepľovanie

10.07.2019 00:05

Už neraz sme počuli, že výsadba stromov môže pomôcť zachrániť svet pred globálnym otepľovaním. Teraz sú k dispozícii aj údaje o tom, že ak vysadíme správne druhy stromov v správnych pôdnych typoch po ...

Výskum 1

Nanoorganizmy poháňané svetlom konzumujú oxid uhličitý a vytvárajú ekologické plasty a ešte aj palivo

04.07.2019 00:05

Výskumníci z University of Colorado Boulder vyvinuli nanobiohybridné organizmy, ktoré dokážu premieňať oxid uhličitý zo vzduchu a dusík na rôzne plasty a palivá. Využitím kvantových bodiek aktivovanýc ...

Výskum

Vedci teleportovali kvantovú informáciu v diamante

03.07.2019 00:05

Výskumníci z Yokohama National University bezpečne teleportovali kvantové informácie v rámci diamantu. Ich štúdia môže mať veľký vplyv na kvantovú informačnú technológiu – budúcnosť toho, ako sa citli ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá