Hệ thống siêu âm sạc điện cho thiết bị cấy ghép cực nhanh

6 giờ trướcBài gốc

Dù góp phần duy trì sự sống, thiết bị cấy ghép lại có một hạn chế đáng kể: pin sẽ cạn nên cần được thay thế. Mỗi lần thay pin thì bệnh nhân phải quay lại bàn mổ. Những ca phẫu thuật lặp đi lặp lại này đem lại rủi ro sức khỏe nghiêm trọng cũng như gây khó chịu. Vấn đề sạc điện chưa được giải quyết.

Một nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã tìm ra giải pháp. Giáo sư Chang Jinho cùng đồng nghiệp tại Viện Khoa học - Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST) phát triển hệ thống sạc không dây dựa trên sóng siêu âm, có thể sạc điện cho thiết bị cấy ghép một cách an toàn và hiệu quả mà không cần phẫu thuật.

Một thiết bị cấy ghép có dây dẫn - Ảnh: Cavan Images / Raffi Maghdessian

Hệ thống gồm 2 lớp. Lớp đầu tiên thu sóng siêu âm đi vào rồi chuyển đổi chúng thành điện. Lớp thứ hai thu thập năng lượng siêu âm còn lại, tạo ra năng lượng bổ sung. Kết hợp 2 lớp giúp hệ thống mới hiệu quả hơn hệ thống thông thường 20%.

Nhóm dùng kỹ thuật mô phỏng để tối ưu hóa thiết kế, sau đó tiến hành chế tạo. Hai lớp được kết nối điện nhằm tối đa hóa công suất đầu ra. Hệ thống đạt mật độ công suất 497,47 miliwatt trên một cm vuông dưới nước và tổng công suất đầu ra 732,27 miliwatt – đủ sức sạc đầy pin 140 mAh trong 1 giờ 40 phút.

Để đánh giá hiệu suất ở điều kiện thực tế, nhóm thử nghiệm hệ thống với mô lợn dày 30 mm mô phỏng cơ thể người. Kết quả máy tạo ra 312,34 miliwatt điện – sạc đầy pin 60mAh trong 1 giờ 20 phút.

Ở cả hai thử nghiệm, hiệu suất đầu ra đều cao hơn gấp đôi các hệ thống sạc siêu âm trước đây. Nhóm đặt mục tiêu thương mại hóa công nghệ với nhiều cải tiến hơn, chẳng hạn sạc đầy pin trong vòng 1 giờ bằng cách sử dụng linh kiện bán dẫn hiệu suất cao. Nếu thành công, phương pháp này sẽ loại bỏ nhu cầu thực hiện phẫu thuật lặp đi lặp lại cũng như mở ra tiềm năng phát triển thiết bị cấy ghép nhỏ hơn, thông minh hơn và bền hơn.

Cẩm Bình

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/he-thong-sieu-am-sac-dien-cho-thiet-bi-cay-ghep-cuc-nhanh-235820.html