Ultrazvučnim valovima pune usađene pacemakere i podvodne senzore
Nova tehnologija poboljšava učinkovitost bežičnog prijenosa energije ultrazvučnih valova proizvodnjom triboelektrične energije
Sve više ljudi diljem svijeta koriste implantirane elektroničke uređaje poput pacemakera ili defibrilatora. Baterije za implantate mijenjaju se operativnim zahvatima, što pak može dovesti do zdravstvenih komplikacija.
Bežični prijenos energije
Kako bi se to spriječilo, Korejski institut za znanost i tehnologiju (KIST) razvio je novi način bežičnog prijenosa energije koja se može koristiti za punjenje implantiranih uređaja bez operacije. Ista tehnologija može se koristiti i za punjenje baterija senzora za nadzor podmorskih kabela.
Elektromagnetska indukcija i magnetska rezonancija mogu se koristiti u bežičnom prijenosu energije. Međutim, ova metoda zahtijeva da rezonantne frekvencije generatora magnetskog polja i odašiljača budu potpuno iste; uz to, postoji rizik od smetnji s drugim frekvencijama bežične komunikacije kao što su wi-fi i bluetooth.
Korejski istraživači zato su se okrenuli ultrazvučnim valovima kao mediju za prijenos energije. Sonar koji koristi ultrazvučne valove obično se koristi u podvodnim okruženjima, a sigurnost korištenja ultrazvučnih valova u ljudskom tijelu zajamčena je u raznim medicinskim primjenama, kao što je dijagnoza stanja organa ili fetusa. Problem je što su postojeće metode prijenosa akustične energije prilično neučinkovite.
Istraživači su stoga razvili model koji prima i pretvara ultrazvučne valove u električnu energiju koristeći triboelektrični princip koji omogućuje učinkovitu pretvorbu malih mehaničkih vibracija u električnu energiju.
Poboljšana učinkovitost
Dodavanjem feroelektričnog materijala u triboelektrični generator, učinkovitost prijenosa ultrazvučne energije značajno je poboljšana s manje od 1% na više od 4%. Štoviše, bilo je moguće punjenje snage više od 8 mW na udaljenosti od 6 cm; dovoljno za simultani rad 200 LED dioda ili za prijenos podataka bluetooth senzora pod vodom. Uz to, uređaj učinkovito pretvara energiju i generira granične količine topline.
Ova studija, objavljena u Energy & Environmental Science, pokazuje da se elektronički uređaji mogu pokretati bežičnim punjenjem pomoću ultrazvučnih valova. Uz poboljšanu stabilnost i učinkovitost, ova tehnologija mogla bi se primijeniti za bežično napajanje tjelesnih implantata ili dubokomorskih senzora kod kojih je zamjena baterija komplicirana, vjeruju korejski istraživači.
