Теперь можно забыть об операциях только для того, чтобы сменить батарейку в сердце
Ученые из Южной Кореи совершили прорыв в области беспроводной передачи энергии, который может изменить жизнь пациентов с медицинскими имплантами. Исследователи института DGIST под руководством профессора Джинхо Чанга разработали технологию ультразвуковой зарядки, позволяющую пополнять батареи устройств внутри тела без необходимости хирургического вмешательства.
Актуальность этой работы огромна. С ростом числа имплантируемых устройств, таких как кардиостимуляторы и нейростимуляторы, остро стоит проблема замены их источников питания. Каждая такая операция — это риск, стресс и финансовое бремя для пациента.
Ключевым изобретением команды стал особый пьезоэлектрический энергоуловитель слоистой структуры. Это устройство, напоминающее сэндвич, состоит из двух уровней. Первый преобразует ультразвуковую волну в электричество, а второй улавливает остатки этой волны для генерации дополнительной энергии. Такая конструкция повысила общую эффективность системы на 20% по сравнению с существующими аналогами.
В ходе экспериментов технология показала впечатляющие результаты. Через слой свиной ткани толщиной 30 миллиметров удалось полностью зарядить аккумулятор емкостью 60 мАч всего за 1 час 20 минут. Производительность этой разработки как минимум вдвое превышает показатели других известных систем.
Новая технология открывает путь к принципиально новому качеству жизни для тысяч пациентов. Имплант превращается в устройство, которое можно безопасно подзарядить во время визита к врачу или даже дома. Это также создает перспективу для разработки более сложных и энергоемких имплантов будущего.
Профессор Чанг сообщил, что команда уже работает над созданием коммерческой системы, цель которой — сократить время полной зарядки до менее чем одного часа. Результаты исследования были опубликованы в авторитетном международном журнале Biosensors and Bioelectronics.
Вместе с тем ученые отмечают, что перед массовым внедрением технологии предстоит ответить на важные вопросы о ее долгосрочной надежности и биосовместимости. Необходимы продолжительные клинические испытания, чтобы убедиться в безопасности материалов и конструкции на протяжении десятилетий постоянной работы внутри человеческого тела.