科學家利用超聲波，為人體植入設備進行無線充電

當起搏器的電池電量不足時，通常必須通過手術更換整個植入物。因此，科學家們正在開發一種無創電池充電系統，該系統利用外部施加的超聲波來進行充電。

舉例來說，電磁感應已經用于為智能手機等設備的電池充電，但它只能在大約 1.5 厘米（0.6 英寸）的距離上工作。磁共振是另一種方法，不過其磁場可能會受到藍牙和 Wi-Fi 等其他無線通信頻率的干擾。

考慮到這些和其他限制，韓國科學技術研究院 (KIST) 的一個團隊宣布，他們開發了一種可應用于人體植入物的超聲波動力發生器。它利用了所謂的摩擦電效應，其中某些材料在相互摩擦時會帶電，這也是梳頭時產生靜電荷的原因。

在外部施加超聲波時，會導致鐵電材料的薄層在兩個電極層之間來回振動，最后產生電流，為電池充電。

研究人員在實驗室對該裝置進行了測試。結果顯示，它可在6厘米的距離處充電超過8毫瓦的功率，這足以同時操作200個LED或在水下傳輸藍牙傳感器數據。

研究人員表示，這表明電子設備可以通過超聲波來進行無線充電。如果未來設備的穩定性和效率進一步提高，這項技術可應用于為植入式傳感器或深海傳感器無線供電。

該研究論文題為“Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media”，已發表在《能源與環境科學》期刊上。

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

標簽： 無線充電