Китайские инженеры разработали беспроводную зарядку, встраиваемую под кожу человека

Китайские ученые разработали беспроводное устройство для приема и хранения энергии, которое может питать биоэлектронные имплантаты, такие как биоразлагаемые системы доставки лекарств. Биоэлектронные имплантаты, включая сенсоры для мониторинга и имплантаты для доставки лекарства, являются минимально инвазивными и надежными методами точного контроля и лечения пациентов.

Согласно статье, опубликованной в журнале Science Advances исследователями из Университета Ланьчжоу, разработка модулей питания для этих устройств отстает от создания биосовместимых и биоразлагаемых сенсоров и схем. Существующие биоразлагаемые блоки питания часто используются только один раз и имеют недостаточную мощность для биомедицинских приложений. Однако блоки питания, подключенные к трансдермальным зарядным устройствам, могут вызвать воспламенение, а батареи, не подлежащие перезарядке, могут потребовать хирургической замены, что связано с определенными рисками.

Для решения этой проблемы исследователи предложили беспроводную имплантированную систему питания с высокой эффективностью хранения энергии и удобной для тканей конструкцией. Устройство состоит из катушки из магния, заряжающей устройство, когда наружная катушка помещается на кожу над имплантатом.

Полученная энергия проходит через цепь в модуль хранения энергии. Прототип системы питания, интегрированный в гибкий биоразлагаемый имплантат, объединяет в себе сбор и хранение энергии. Энергию можно передавать непосредственно в подключенное биоэлектронное устройство, а также в суперконденсатор, где она хранится для обеспечения постоянного и надежного источника питания после завершения зарядки.

Цинк и магний, входящие в состав устройства, являются важными для человеческого организма элементами, и их количество в имплантате ниже уровня ежедневного потребления, что делает имплантаты биосовместимыми. Полимерная и восковая оболочка устройства позволяет ему сгибаться и скручиваться в соответствии со структурой ткани, в которую оно имплантируется. Тесты на крысах показали, что устройство может эффективно работать до 10 дней и полностью растворяется в течение двух месяцев.

Напомним, американка вживила в собственное тело 52 технологических чипа с Bluetooth и NFC. Анастасия Синн является рекордсменкой по количеству технологических имплантатов в организме среди женщин. Около половины имплантатов Анастасии — это микрочипы, которые она программирует собственноручно, чтобы придать себе «усиленные ощущения и способности» — например, открывать электронные замки и включать компьютеры.