双能量收集设备可以为未来的医疗植入物提供动力

起搏器、胰岛素泵和神经刺激器等植入式生物医学设备正在变得越来越小，并利用技术，但为下一代植入物提供动力仍然存在障碍。研究人员表示，宾夕法尼亚州立大学科学家开发的一种新型充电设备可以显着提高植入物的供电能力，同时仍然对我们的身体安全。

科学家们在《能源与环境科学》杂志上报道说，这种新设备可以同时从磁场和超声波源收集能量，将这种能量转化为电能，为植入物提供动力。研究小组表示，这是第一个同时高效收集这些双能源的设备，并且在人体组织的安全限度内运行。

宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系研究教授 Bed Poudel 表示：“我们的设备可能会开启下一代生物医学应用，因为它可以产生比当前最先进设备高 300% 的功率。” -该研究的作者。

“通过将两种能源结合在一个发电机中，可以显着提高给定体积的设备产生的电力，这可以解锁许多以前不可能的应用。”

利用这项技术，无电池生物电子设备可以小型化至毫米尺寸，使其易于植入，并允许传感器和执行器的分布式网络测量和操纵整个身体的生理活动。科学家们表示，这将使精确和适应性的生物电子疗法成为可能，并且风险或对日常活动的干扰最小。

起搏器等更传统的植入物通常由电池供电并使用电缆充电。但电池的使用寿命有限，可能需要进行手术来更换电池，从而存在感染或其他医疗并发症的风险。

科学家表示，通过方式为植入物充电或直接供电可以延长其使用寿命。但随着植入物的不断缩小，用于手机和电动汽车的传统充电技术可能并不理想。

宾夕法尼亚州立大学电气工程副教授、该研究的合著者 Mehdi Kiani 表示：“问题在于，当你通过让这些植入物变得越来越小来降低侵入性时，充电的效率就会变得越来越低。”“要解决这个问题，就需要增加功率。但问题是高频电磁波可能对身体有害。”