科学家利用超声波，为人体植入设备进行无线充电

当起搏器的电池电量不足时，通常必须通过手术更换整个植入物。因此，科学家们正在开发一种无创电池充电系统，该系统利用外部施加的超声波来进行充电。

举例来说，电磁感应已经用于为智能手机等设备的电池充电，但它只能在大约 1.5 厘米（0.6 英寸）的距离上工作。磁共振是另一种方法，不过其磁场可能会受到蓝牙和 Wi-Fi 等其他无线通信频率的干扰。

考虑到这些和其他限制，韩国科学技术研究院 (KIST) 的一个团队宣布，他们开发了一种可应用于人体植入物的超声波动力发生器。它利用了所谓的摩擦电效应，其中某些材料在相互摩擦时会带电，这也是梳头时产生静电荷的原因。

在外部施加超声波时，会导致铁电材料的薄层在两个电极层之间来回振动，最后产生电流，为电池充电。

研究人员在实验室对该装置进行了测试。结果显示，它可在6厘米的距离处充电超过8毫瓦的功率，这足以同时操作200个LED或在水下传输蓝牙传感器数据。

研究人员表示，这表明电子设备可以通过超声波来进行无线充电。如果未来设备的稳定性和效率进一步提高，这项技术可应用于为植入式传感器或深海传感器无线供电。

该研究论文题为“Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media”，已发表在《能源与环境科学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ee/d1ee02623b