Разработан пьезоэлектрический материал для ультразвуковых зарядных устройств

N+1Наука

Композит на основе древесины зарядил аккумулятор через мышцы

Наталия Самойлова

Китайские ученые разработали пьезоэлектрический материал для ультразвуковых зарядных устройств. В качестве темплата они использовали древесину, но целлюлозные волокна в ней заменили на цирконат свинца с добавками титана, а матрицу из лигнина — на матрицу из полидиметилсилоксана. Благодаря упорядоченной структуре новый материал оказался на порядок эффективнее, чем его предшественники. В будущем такие устройства помогут перезаряжать кардиостимуляторы и другие электронные имплантаты без хирургического вмешательства. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy & Environmental Science.

Hong et al. / Energy & Environmental Science, 2021

Почти полтора миллиона людей сегодня живут с имплантированным кардиостимулятором. У таких приборов, как и у всех электронных имплантатов, есть серьезная проблема: все они питаются от встроенного аккумулятора, а для перезарядки требуется полноценная хирургическая операция. Поэтому ученые и медики ищут способы заряжать имплантаты прямо внутри тела пациента.

Самый популярный способ беспроводной передачи энергии — с помощью электромагнитной индукции — для использования в человеческом организме не подходит. Безопасной альтернативой оказалась передача энергии с помощью ультразвука на низких интенсивностях. Чтобы ультразвук заряжал батарею имплантата, под кожу надо вживить пластины из пьезоэлектрического или трибоэлектрического материала. И те и другие материалы умеют преобразовывать механическую энергию в электрическую. В теории все выглядит просто: под действием ультразвука пластины начинают вибрировать и деформироваться, а полученная электроэнергия заряжает аккумулятор. Однако, на практике сделать эффективное зарядное устройство для имплантатов оказалось сложнее. Нужен мягкий, легкий и нетоксичный материал, который откликался бы даже на слабое ультразвуковое воздействие через слой кожи и мышц.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
Гоминины из Колыбели человечества поели мяса более миллиона лет назад Гоминины из Колыбели человечества поели мяса более миллиона лет назад

Палеозоологи обнаружили кости животных со следами разделки

N+1
Жидкий свет сымитировал черную дыру Жидкий свет сымитировал черную дыру

Как ученые заставили поток поляритонов вести себя подобно черной дыре

N+1
10 удивительных пауков, способных вас напугать 10 удивительных пауков, способных вас напугать

На деле пауки далеко не всегда опасны, но всегда - интересны

Популярная механика
Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы

Как снизить уровень стресса и снять тревогу в домашних условиях?

ТехИнсайдер
Время первой Время первой

История Зендеи, которой удалось покорить мир в кратчайшие сроки

Cosmopolitan
Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива» Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива»

Звезда рассказала о личной жизни, новой квартире и своем проекте на Youtube

Cosmopolitan
До встречи в клубе 2,02 MAX До встречи в клубе 2,02 MAX

История рождения и крушения легенды под названием «Конкорд»

GQ
Страшные мысли наших детей: можем ли мы помочь? Страшные мысли наших детей: можем ли мы помочь?

Душевное состояние детей и подростков вызывает серьезнейшие опасения

Psychologies
Под Грацским замком обнаружили погребение эпохи бронзы и средневековое поселение Под Грацским замком обнаружили погребение эпохи бронзы и средневековое поселение

Австрийские археологи провели раскопки на территории Грацского замка

N+1
Анна Хилькевич: «Я готова сниматься в «Универе» всю жизнь!» Анна Хилькевич: «Я готова сниматься в «Универе» всю жизнь!»

Актриса рассказала о съемках в сериале «Универ.10 лет спустя» и секретах красоты

Cosmopolitan
Sehnsucht по родине Sehnsucht по родине

Анна Толстова о Константине Васильеве

Weekend
Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера

Транспондер: что это за устройство, как работает и какие виды бывают

РБК
Как правильно стрелять из снайперской винтовки: секреты мастерства Как правильно стрелять из снайперской винтовки: секреты мастерства

Какие факторы ему необходимо учесть, чтобы пуля попала именно туда, куда нужно?

ТехИнсайдер
Может ли человек создать злонамеренный искусственный интеллект? Может ли человек создать злонамеренный искусственный интеллект?

Что если кто-то решит создать искусственный интеллект для разрушения?

Популярная механика
Воодушевляющий роман о примирении. Сара Морган: «Наше худшее Рождество» Воодушевляющий роман о примирении. Сара Морган: «Наше худшее Рождество»

Отрывок из нового бестселлера Sunday Times и USA Today от Сары Морган

СНОБ
«Люди так бесчеловечны, так людоедны, они такие животные» «Люди так бесчеловечны, так людоедны, они такие животные»

Игорь Северянин о том, как тяжело жить человеку с тонкой душевной организацией

Weekend
Почему хрустят суставы и надо ли их лечить: мнение эксперта Почему хрустят суставы и надо ли их лечить: мнение эксперта

Откуда появляются щелчки, хлопки и скрежет в суставах?

РБК
Почему все поддерживают Бритни Спирс и признают ее след в поп-культуре Почему все поддерживают Бритни Спирс и признают ее след в поп-культуре

Самое время пересмотреть видеографию Бритни в поисках новых старых идей

РБК
7 самых эффектных спутниковых фотографий Земли 7 самых эффектных спутниковых фотографий Земли

Наша планета выглядит эффектнее с высоты спутников

Популярная механика
Английский язык Милы Кунис и самоликвидирующиеся нейроны: секреты нейропластичности Английский язык Милы Кунис и самоликвидирующиеся нейроны: секреты нейропластичности

Отрывок из книги «Живой мозг» о том, как пластичность мозга меняется с возрастом

Forbes
Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло! Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло!

О плюсах и минусах белковых диет

VOICE
Примерзли дворники, запотели стекла. Советы водителям (как избавиться) Примерзли дворники, запотели стекла. Советы водителям (как избавиться)

Чем чистить фары, почему стоит беречь колодки и как избежать наледи на стекле?

РБК
Прототип мобильного приложения: что это и для чего нужен Прототип мобильного приложения: что это и для чего нужен

Прототип — самый простой, быстрый и наглядный способ объяснить идею

Популярная механика
Астрономы нашли еще одну галактику без темной материи Астрономы нашли еще одну галактику без темной материи

Галактики такого типа плохо укладываются в современные космологические модели

N+1
«Пускай помучается»: Костин и Авен оценили покупку банка богатейшей женщиной России «Пускай помучается»: Костин и Авен оценили покупку банка богатейшей женщиной России

Банкиры скептически оценили решение Татьяны Бакальчук купить банк

Forbes
Ты меняешься, и он тоже: что надо знать про ПМС в 20, 30, 40 лет Ты меняешься, и он тоже: что надо знать про ПМС в 20, 30, 40 лет

ПМС в 20 лет отличается от ПМС в 40. Разбираемся, в чем отличия

Cosmopolitan
9 опций духовок, на которые стоит обратить внимание при покупке 9 опций духовок, на которые стоит обратить внимание при покупке

На какие функции стоит обратить внимание при выборе электрической духовки

CHIP
Большой взрыв и внеземная жизнь: зачем запущен самый большой орбитальный телескоп Большой взрыв и внеземная жизнь: зачем запущен самый большой орбитальный телескоп

На орбиту отправился космический телескоп «Джеймс Уэбб»

Forbes
TikTok и Instagram: почему цифровая зависимость опасна для детей и как этому противостоять TikTok и Instagram: почему цифровая зависимость опасна для детей и как этому противостоять

Видео, игры и скроллинг соцсетей действуют на мозг детей как наркотик

Популярная механика
Открыть в приложении