當(dāng)心臟起搏器的電池電量不足時(shí)整個(gè)植入物通常必須通過(guò)手術(shù)進(jìn)行更換，因此，科學(xué)家們正在開(kāi)發(fā)一種非侵入性的電池充電系統(tǒng)，進(jìn)而可以利用外部施加的超聲波。 首先，應(yīng)該承認(rèn)的是，目前還有其他的無(wú)線能量傳輸方法。

像電磁感應(yīng)已經(jīng)被用于為智能手機(jī)等設(shè)備的電池充電。然而它只在約1.5厘米的距離內(nèi)起作用，再加上充電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量限制了它在體內(nèi)為設(shè)備安全充電的用途。

磁共振是另一種方法，不過(guò)它利用的磁場(chǎng)可能會(huì)受到藍(lán)牙和Wi-Fi等其他無(wú)線通信頻率的干擾。

考慮到這些和其他限制，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種可植入的超聲供電發(fā)電機(jī)，它可以被集成到心臟起搏器或其他植入物中。據(jù)了解，它利用了所謂的三電效應(yīng)，即某些材料在相互摩擦?xí)r產(chǎn)生電荷--這就是你我們?cè)谑崂眍^發(fā)時(shí)產(chǎn)生的靜電的原因。

在這個(gè)裝置中，外部施加的超聲波導(dǎo)致三電和鐵電材料的薄層在兩個(gè)電極層之間來(lái)回振動(dòng)。這個(gè)過(guò)程就產(chǎn)生了電流，從而可用來(lái)給電池充電。

當(dāng)該裝置在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試時(shí)，即使發(fā)生器和發(fā)射器都在水下且相距6厘米也能產(chǎn)生8毫瓦的充電功率--這足以同時(shí)照亮200個(gè)LED或在水下傳輸藍(lán)牙信號(hào)。事實(shí)上，可以想象，該系統(tǒng)也可用于海底技術(shù)。

這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家Hyun-Cheol Song博士表示：“這項(xiàng)研究表明，電子設(shè)備可以通過(guò)超聲波的無(wú)線充電來(lái)驅(qū)動(dòng)。如果該設(shè)備的穩(wěn)定性和效率在未來(lái)得到進(jìn)一步提高，那么這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于為植入式傳感器或深海傳感器無(wú)線供電，而在這種情況下更換電池是一件非常麻煩的事情?！?/p>

相關(guān)研究報(bào)告已在最近發(fā)表在《Energy & Environmental Science》上。