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淘汰传统电池的供电方式:植入设备也能被无线充电

嘉峪检测网        2018-07-09 09:47

淘汰传统电池的供电方式:植入设备也能被无线充电

引言  “近日,由麻省理工学院与布莱根妇女医院合作开发了一款无线可摄入人体的设备,该设备可以为植入体内深处的设备供电和通信。研究人员建议,该系统可用于输送药物,监测体内状况或通过用电或光刺激大脑来治疗疾病。”

 

植入物由射频波提供动力,可以安全地穿过人体组织。波浪能够为距离1米远的组织深10厘米的设备供电。由于这些设备不需要电池,因此外观尺寸上可以做得很小。研究人员测试了一种大小与一粒米相当的原型,但仍然希望将来能够继续减小这些设备的尺寸。

 

在不需要电池的情况下与这些系统进行通信将是一项重大进步,这些装置可以与感应条件相容,并有助于药物的输送。预计未来该设备可摄入或植入的医疗设备可以为医生提供诊断,监测和治疗不同疾病的新方法。大脑中可传递电流的可植入电极用于深部脑刺激。在传统的治疗手段上,电极由植入在皮肤下的类似心脏起搏器的装置控制。如果可以实现无线电源,则可以完全消除类似心脏起搏器的设备。

淘汰传统电池的供电方式:植入设备也能被无线充电

其他植入式医疗设备(如心脏起搏器)一般都自带电池,因而占用了设备上的大量空间并且使用寿命有限。在这项研究之前,很难有这样的无线系统,因为无线电波在通过人体时会消散,这意味着会因为无线电波太弱而无法为设备提供足够的电力。

 

研究人员开发了一种称为体内网络(IVN)的系统,该系统依赖于发射不同频率无线电波的天线阵列。无线电波在它们行进时以不同方式重叠和组合,并且在某些点处,它们可以提供足够的能量来为植入的传感器供电。

 

使用新系统意味着不再需要知道传感器在体内的确切位置,因为功率在大面积上传输。这也意味着他们一次可以为多个设备供电。当传感器接收到一连串电源时,它们也会收到一个信号,告诉它们将信息传回天线。研究人员建议该信号可用于刺激药物释放,爆发电或光脉冲。

淘汰传统电池的供电方式:植入设备也能被无线充电

研究人员在猪体内对系统进行了测试,结果显示他们可以将体外一米以上的能量发送到体内10厘米深的传感器。如果将传感器植入更靠近皮肤表面的位置,它们可以在距离身体38米处通电。

 

目前,研究团队正在加紧开发一款更高效的电力输送,并进一步开发系统,以便在更远的距离上传输电力。该技术还有可能改善其他领域的RFID应用,如库存控制,零售分析和“智能”环境。

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来源:AnyTesting