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淘汰傳統電池的供電方式:植入設備也能被無線充電

嘉峪檢測網        2018-07-09 09:47

淘汰傳統電池的供電方式:植入設備也能被無線充電

引言  “近日,由麻省理工學院與布萊根婦女醫院合作開發了一款無線可攝入人體的設備,該設備可以為植入體內深處的設備供電和通信。研究人員建議,該系統可用于輸送藥物,監測體內狀況或通過用電或光刺激大腦來治療疾病。”

 

植入物由射頻波提供動力,可以安全地穿過人體組織。波浪能夠為距離1米遠的組織深10厘米的設備供電。由于這些設備不需要電池,因此外觀尺寸上可以做得很小。研究人員測試了一種大小與一粒米相當的原型,但仍然希望將來能夠繼續減小這些設備的尺寸。

 

在不需要電池的情況下與這些系統進行通信將是一項重大進步,這些裝置可以與感應條件相容,并有助于藥物的輸送。預計未來該設備可攝入或植入的醫療設備可以為醫生提供診斷,監測和治療不同疾病的新方法。大腦中可傳遞電流的可植入電極用于深部腦刺激。在傳統的治療手段上,電極由植入在皮膚下的類似心臟起搏器的裝置控制。如果可以實現無線電源,則可以完全消除類似心臟起搏器的設備。

淘汰傳統電池的供電方式:植入設備也能被無線充電

其他植入式醫療設備(如心臟起搏器)一般都自帶電池,因而占用了設備上的大量空間并且使用壽命有限。在這項研究之前,很難有這樣的無線系統,因為無線電波在通過人體時會消散,這意味著會因為無線電波太弱而無法為設備提供足夠的電力。

 

研究人員開發了一種稱為體內網絡(IVN)的系統,該系統依賴于發射不同頻率無線電波的天線陣列。無線電波在它們行進時以不同方式重疊和組合,并且在某些點處,它們可以提供足夠的能量來為植入的傳感器供電。

 

使用新系統意味著不再需要知道傳感器在體內的確切位置,因為功率在大面積上傳輸。這也意味著他們一次可以為多個設備供電。當傳感器接收到一連串電源時,它們也會收到一個信號,告訴它們將信息傳回天線。研究人員建議該信號可用于刺激藥物釋放,爆發電或光脈沖。

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研究人員在豬體內對系統進行了測試,結果顯示他們可以將體外一米以上的能量發送到體內10厘米深的傳感器。如果將傳感器植入更靠近皮膚表面的位置,它們可以在距離身體38米處通電。

 

目前,研究團隊正在加緊開發一款更高效的電力輸送,并進一步開發系統,以便在更遠的距離上傳輸電力。該技術還有可能改善其他領域的RFID應用,如庫存控制,零售分析和“智能”環境。

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來源:AnyTesting

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