З'явився спосіб заряджати пристрої та імпланти прямо у воді

Автори нової роботи вигадали, як підвищити ефективність бездротової передачі енергії за допомогою

ультразвукових хвиль за рахунок трибоелектричної генерації енергії. Цей підхід можна використовувати для бездротової зарядки акумуляторів під водою або в електронних пристроях, що імплантуються в тіло.

У міру старіння населення та розвитку медичнихтехнологій у всьому світі зростає кількість пацієнтів, які використовують імплантовані електронні пристрої, такі як штучні кардіостимулятори та дефібрилятори. Наразі батареї для таких пристроїв замінюються хірургічним розрізом, але це може призвести до ускладнень зі здоров'ям. Тому автори нової роботи створили технологію заряджання за допомогою бездротової передачі енергії, її можна використовувати, щоб заряджати підводні пристрої.

Автори роботи заявили, що для бездротовоїпередачі енергії можна використовувати електромагнітну індукцію та магнітний резонанс. Електромагнітна індукція зараз застосовується у смартфонах та бездротових навушниках, але її використання обмежене, оскільки електромагнітні хвилі не можуть проходити через воду чи метал. Тому відстань для заряджання відносно невелика.

Крім того, цей метод важко застосувати дляпідзарядки імплантованих медичних пристроїв, оскільки тепло, що виділяється під час заряджання, шкідливе. Якщо використовувати метод магнітного резонансу, потрібно, щоб резонансні частоти генератора магнітного поля і передавального пристрою були однаковими. Крім того, існує ризик через перешкоди з іншими частотами бездротового зв'язку, таким як Wi-Fi та Bluetooth.

Тому команда використала ультразвукові хвилі.Гідролокатор для ультразвукових хвиль зазвичай використовується під водою. Також їхню безпеку було доведено у різних медичних роботах. Дослідницька група розробила модель, яка приймає та перетворює ультразвукові хвилі на електричну енергію за допомогою трибоелектричного принципу — він дозволяє ефективно перетворювати невеликі механічні коливання на електричну енергію.

Автори додали до трибоелектричного генераторасегнетоелектричний матеріал та ефективність передачі ультразвукової енергії підвищилася з менш ніж 1% до більш ніж 4%. Потужність заряджання склала 8 МВт на відстані 6 см, цього було достатньо для одночасної роботи 200 світлодіодів або передачі даних датчика Bluetooth під водою.

Читати далі:

Білоруський фізик працює над квантовим інтернетом: це перший крок до телепортації

Один із найбільших шельфових льодовиків зруйнувався через потоки води

Стандартна модель фізики вже не є актуальною? Головне про нову роботу вчених на колайдері