Южнокорейски учени разработиха система, която може да зарежда батериите на медицинските импланти, като например пейсмейкъри, само за час и половина без необходимост от операция. Новата технология използва ултразвук, което прави процеса неинвазивен и спестява на пациентите повторните операции. Благодарение на двуслойния пиезоелектричен модул устройството използва цялата ултразвукова енергия, включително и тази, която се губеше при предишни разработки.

Проблемът с подмяната на батериите в имплантируемите устройства остава основен въпрос в медицината. Всеки път, когато източникът на енергия се изтощи, пациентът трябва да се подложи на операция. Това е свързано с рискове, разходи и допълнителен стрес.

Изследователите от Института за наука и технологии Daegu Gyeongbuk (DGIST) са намерили решение. Тяхната система използва двуслоен пиезоелектричен модул, който позволява дори частта от ултразвуковата енергия която досега се губеше, да бъде уловена и превърната в електричество. Първият слой приема ултразвука и веднага го превръща в енергия, докато вторият слой допълнително събира остатъчните вълни, които са преминали през първия, осигурявайки допълнително генериране.

Този подход повишава общата ефективност на зареждане с повече от 20 % в сравнение с традиционните решения.

Преди да пристъпят към производство, учените са провели симулации, за да оптимизират дизайна на устройството. След като са сглобени, двата слоя се залепват един за друг, за да се увеличи максимално изходната мощност.

Производителността на устройството е изключителна: във водна среда то постига плътност на мощността от 497 mW на квадратен сантиметър и доставя общо повече от 730 mW – достатъчно за зареждане на 140 mAh батерия само за 1 час и 40 минути. Но още по-впечатляващи резултати бяха постигнати в условия, които имитират човешкото тяло.

Учените тестваха системата през 30-милиметров слой свинска тъкан – аналог на средната дебелина на човешката тъкан. Дори и при тези условия модулът произвежда повече от 312 mW и зарежда 60 mAh батерия за 1 час и 20 минути. Тези резултати са повече от два пъти по-високи от ефективността на предишни технологии за ултразвуково зареждане.