Recarregamento por ultrassom alimenta implantes médicos dentro do corpo

2 semanas atrás 7

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2025

Recarregamento de bateria sem fio ultrass?nico para implantes m?dicos

Esquema do receptor ultrass?nico que demonstra como ele pode ser dobrado e deformado durante o processo de carregamento sem fio da bateria de um dispositivo m?dico inserido no corpo.
[Imagem: KIST]


Recarregamento ultrass?nico

Apesar de j? existirem v?rias vers?es de tecnologias de recarregamento de baterias ? dist?ncia, sem fios, nenhuma ainda se mostrou capaz de suprir todas as exig?ncias dos implantes m?dicos, e menos ainda das aplica??es subaqu?ticas.

Os m?todos convencionais de carregamento sem fio, como indu??o eletromagn?tica e carregamento por radiofrequ?ncia, utilizados em celulares e fones de ouvido, apresentam curtas dist?ncias de transmiss?o, s?o muito sens?veis ? interfer?ncia eletromagn?tica e, pior de tudo, s?o muito ineficientes na transfer?ncia de energia atrav?s de meios ?midos, como os tecidos biol?gicos.

Por isso, Iman Imani e colegas do Instituto de Ci?ncia e Tecnologia da Coreia do Sul (KIST) se voltaram para o ultrassom como uma nova alternativa para a transfer?ncia de energia sem fio. O ultrassom tem a vantagem de ser menos agressivo ao ser humano e menos absorvido pelos tecidos, permitindo uma transfer?ncia de energia mais confi?vel em dispositivos implant?veis e aderentes ? pele.

O prot?tipo superou v?rias das limita??es dos m?todos de transmiss?o de energia sem fio existentes, ao mesmo tempo em que conta com uma biocompatibilidade aprimorada. Al?m disso, o receptor ultrass?nico ? flex?vel, mantendo seu desempenho mesmo quando dobrado para se amoldar ao corpo humano.

Em particular, os pesquisadores melhoraram drasticamente a efici?ncia da convers?o de energia, em compara??o com receptores ultrass?nicos desenvolvidos anteriormente, gra?as ao uso de materiais piezoel?tricos de alta efici?ncia e um projeto estrutural in?dito, que se adapta perfeitamente ?s curvas do corpo humano, ao mesmo tempo em que alcan?a uma convers?o de energia est?vel.

Recarregamento de bateria sem fio ultrass?nico para implantes m?dicos

Os materiais usados e a estrutura do dispositivo garantiram uma efici?ncia in?dita.
[Imagem: Iman M. Imani et al. - 10.1002/adma.202419264]

Transmiss?o de energia sem fio por ultrassom

O prot?tipo constru?do pela equipe transmite 20 mW de pot?ncia a uma dist?ncia de 3 cm debaixo d'?gua, e 7 mW a uma profundidade de 3 cm da pele. Essa pot?ncia ? suficiente para alimentar continuamente dispositivos vest?veis de baixa pot?ncia ou dispositivos m?dicos implant?veis.

O rendimento ? t?o bom que a equipe j? fala na comercializa??o da sua tecnologia de recarregamento sem fios ultrass?nica. Para come?ar, o foco est? nos dispositivos m?dicos, como marcapassos, neuroestimuladores e sensores vest?veis. Mas a tecnologia tamb?m poder? ser aplicada a drones subaqu?ticos e sensores marinhos, que requerem fornecimento de energia de longo prazo.

"Por meio desta pesquisa, demonstramos que a tecnologia de transmiss?o de energia sem fio por ultrassom pode ser aplicada na pr?tica," disse o professor Sunghoon Hur. "Planejamos conduzir mais pesquisas para miniaturiza??o e comercializa??o para acelerar a aplica??o pr?tica desta tecnologia."

Bibliografia:

Artigo: A Body Conformal Ultrasound Receiver for Efficient and Stable Wireless Power Transfer in Deep Percutaneous Charging
Autores: Iman M. Imani, Hyun Soo Kim, Minhyuk Lee, Seung-Bum Kim, So-Min Song, Dong-Gyu Lee, Joon-Ha Hwang, Jeyeon Lee, In-Yong Suh, Sang-Woo Kim, Jun Chen, Heemin Kang, Donghee Son, Jeong Min Baik, Sunghoon Hur, Hyun-Cheol Song
Revista: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202419264

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