Ασύρματη τροφοδοσία με υπερήχους για ασύρματη φόρτιση εμφυτευμάτων και υποβρύχιων συσκευών
Στον διαρκώς εξελισσόμενο κόσμο των wearable και εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών αλλά και στα ηλεκτρονικά που επιχειρούν κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας το ζήτημα της αξιόπιστης παροχής ενέργειας γίνεται πιο κρίσιμο από ποτέ. Οι υπάρχουσες τεχνολογίες ασύρματης φόρτισης, όπως η μαγνητική επαγωγή ή τα RF συστήματα που ξέρουμε από τα smartphones, συναντούν σημαντικά εμπόδια όταν τοποθετούνται μέσα στο ανθρώπινο σώμα ή κάτω από το νερό.
Απόσταση μετάδοσης, απόδοση, παρεμβολές: όλα παίζουν εναντίον τους. Και κάπου εδώ, οι επιστήμονες στρέφονται προς μια τεχνολογία που συνήθως την ακούμε, αλλά δεν την "βλέπουμε" στους υπερήχους.
Οι υπέρηχοι δηλαδή οι ηχητικές δονήσεις υψηλής συχνότητας φαίνεται πως προσφέρουν μοναδικά πλεονεκτήματα: διαπερνούν τους ανθρώπινους ιστούς με πολύ μικρότερη απώλεια ισχύος, προκαλούν λιγότερες παρεμβολές και είναι πολύ πιο «συμβατοί» με το ανθρώπινο σώμα σε σχέση με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
Μάλιστα, μια ομάδα ερευνητών στην Κορέα, με επικεφαλής τον Dr. Sunghoon Hur από το KIST και τον καθηγητή Hyun-Cheol Song από το Korea University, έκανε το επόμενο μεγάλο βήμα: δημιούργησε έναν ευλύγιστο υπερηχητικό δέκτη σχεδιασμένο ειδικά για χρήση μέσα στο ανθρώπινο σώμα ή και σε υδάτινα περιβάλλοντα.
Το πρωτοποριακό στοιχείο αυτής της εφεύρεσης δεν είναι μόνο η χρήση υπερήχων, αλλά και η ίδια η κατασκευή του δέκτη: είναι εύκαμπτος, βιοσυμβατός και διατηρεί σταθερή απόδοση ακόμη κι όταν κάμπτεται για να προσαρμοστεί σε καμπύλες του σώματος ή επιφάνειες με μηχανικές παραμορφώσεις.
Χρησιμοποιώντας υψηλής απόδοσης πιεζοηλεκτρικά υλικά και μία έξυπνη αρχιτεκτονική σχεδίαση, οι ερευνητές κατάφεραν να μεταδώσουν 20 milliwatt ισχύος σε απόσταση 3 εκατοστών μέσα στο νερό και 7 milliwatt μέσω του ανθρώπινου δέρματος επίπεδα αρκετά για να διατηρήσουν ενεργές μικρές ιατρικές συσκευές ή αισθητήρες που «φοριούνται» καθημερινά.
Τα ευρήματα της μελέτης ανοίγουν τον δρόμο για πρακτική και εμπορική εφαρμογή της υπερηχητικής ασύρματης φόρτισης. Ιατρικές συσκευές όπως βηματοδότες, νευροδιεγέρτες ή βιοαισθητήρες μπορούν να τροφοδοτούνται πλέον χωρίς καλώδια, χωρίς επεμβάσεις και με απόλυτη ασφάλεια.
Και δεν σταματάμε εκεί. Η ίδια τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε υποβρύχια drones, σε αισθητήρες περιβάλλοντος που λειτουργούν κάτω από τη θάλασσα ή σε καταδυτικό εξοπλισμό που χρειάζεται συνεχή παροχή ισχύος, χωρίς την ανάγκη φυσικής επαφής ή συχνών φορτίσεων.
Ο Dr. Hur δήλωσε πως το ερευνητικό τους έργο αποδεικνύει πως η υπερηχητική ασύρματη μεταφορά ενέργειας είναι όχι μόνο εφικτή, αλλά και εφαρμόσιμη στην πράξη. Το επόμενο στάδιο για την ομάδα είναι η περαιτέρω σμίκρυνση της τεχνολογίας και η μετάβασή της σε επίπεδο βιομηχανικής παραγωγής.
Αν αυτό συμβεί, δεν μιλάμε απλώς για ένα ακόμα τεχνολογικό επίτευγμα, αλλά για μια πραγματική επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε την ενέργεια σε περιβάλλοντα όπου τα καλώδια δεν έχουν καμία θέση.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Advanced Materials και υποστηρίχθηκε από το Υπουργείο Επιστήμης και ΤΠΕ της Νότιας Κορέας και το Εθνικό Ίδρυμα Έρευνας, στο πλαίσιο του προγράμματος ανάπτυξης νανοϋλικών.
{alertInfo}Ακολουθήσετε το Tech News in Greek στο Facebook, στο X και στο Google News για να μαθαίνετε άμεσα όλα τα νέα.
