Suyun atında şarj dönemi: Bilim insanlarından ultrasonik güç transferi

Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) ile Kore Üniversitesi’nden araştırmacılar, ultrason dalgalarıyla çalışan ve insan vücuduna tam uyumlu bir ultrasonik alıcı geliştirdi. Cihaz, geleneksel kablosuz şarj yöntemlerinin sınırlamalarını aşarak su altında ve deri altı implantlarda da çalışabiliyor.

Elektromanyetik indüksiyon ya da radyo frekansı tabanlı sistemler, biyolojik dokularda düşük verimlilik, kısa menzil ve elektromanyetik parazite karşı hassasiyet gibi sorunlara sahip. Bu bağlamda ultrason, daha doku dostu ve etkili bir alternatif olarak öne çıkıyor.

Bükülebilir ve biyouyumlu tasarım

KIST'ten Dr. Sunghoon Hur ve Kore Üniversitesi’nden Prof. Hyun-Cheol Song liderliğindeki ekip, büküldüğünde bile performans kaybı yaşamayan esnek ve biyouyumlu bir alıcı geliştirmeyi başardı.

Yapılan testlerde, bu sistemle 3 cm su derinliğinde 20 mW, insan derisinin 3 cm altından ise 7 mW enerji iletimi sağlandı. Bu, düşük enerjili implantlar ve giyilebilir cihazlar için sürekli güç sağlamaya yeterli.

Yüksek verimlilik için piezoelektrik tasarım

Ekip, geleneksel ultrasonik alıcılara göre çok daha yüksek verimlilik elde etti. Bu başarıda yüksek verimli piezoelektrik malzemeler ve özel bir yapısal tasarım etkili oldu. Sistem, insan vücudunun kıvrımlarına uyum sağlayarak güç aktarımında kararlılık sağladı.

Tıp ve deniz teknolojileri için çığır açıcı adım

Yeni sistem, yalnızca kalp pili, nörostimülatör ve deri altı sensörler gibi implant tıbbi cihazlarda değil; aynı zamanda deniz altı dronları ve uzun süreli güç gerektiren okyanus sensörlerinde de kullanılabilecek.

Projeyi yürüten Dr. Hur, “Bu çalışmayla ultrason tabanlı kablosuz enerji aktarımının pratikte uygulanabilir olduğunu gösterdik. Miniatürleştirme ve ticarileştirme için çalışmalara devam edeceğiz” dedi.