В век повсеместного распространения технологий мы все слишком хорошо знакомы с неудобствами разряженной батареи. Но для тех, кто полагается на носимое медицинское устройство для мониторинга уровня глюкозы, уменьшения тремора или даже отслеживания работы сердца, тратить время на подзарядку может быть очень рискованно.
Впервые исследователи кафедры машиностроения Университета Карнеги-Меллона продемонстрировали, что медицинское устройство может питаться только от тепла тела . Объединив датчик пульсоксиметрии с гибким, растягивающимся, носимым термоэлектрическим генератором энергии, состоящим из жидкого металла , полупроводников и резины, напечатанной на 3D-принтере, команда представила многообещающий способ решения проблем, связанных со сроком службы батареи.
«Это первый шаг к созданию носимой электроники без батареек», — сказал Мейсон Задан, кандидат наук и первый автор исследования, опубликованного в журнале Advanced Functional Materials .
Система, разработанная для достижения высоких механических и термоэлектрических характеристик за счет бесшовной интеграции материалов, отличается достижениями в области мягких материалов, проектирования массивов ТЭГ, проектирования печатных плат с низким энергопотреблением и встроенного управления питанием.
«По сравнению с нашими прошлыми исследованиями эта конструкция повышает плотность мощности примерно в 40 раз или на 4000%. Жидкометаллический эпоксидный композит улучшает теплопроводность между термоэлектрическим компонентом и точкой контакта устройства на корпусе», — пояснила Кармель Маджиди, профессор машиностроения и директор Лаборатории мягких машин.
Для проверки выходного напряжения устройство надевалось на грудь и запястье участника в состоянии покоя и движения.
«Мы увидели большую отдачу, когда устройство было на запястье участника и когда он находился в движении», — сказал Задан. «Когда участник двигается, одна сторона устройства охлаждается за счет увеличения потока воздуха, а другая нагревается за счет повышения температуры тела. Ходьба и бег создали идеальную разницу температур».
Двигаясь вперед, доктор Динеш К. Патель, научный сотрудник команды, стремится работать над улучшением электрических характеристик и исследовать, как производить устройство аддитивным способом. «Мы хотим превратить его из доказательства концепции в продукт, который люди смогут начать использовать».
Данное исследование проводилось в сотрудничестве с Arieca Inc., Вашингтонским университетом и Сеульским национальным университетом.
Спасибо за статью! Очень интересно, как новые технологии могут изменить подход к медицинским устройствам. С нетерпением жду появления таких устройств в продаже!
Удивительно, как жидкие металлы могут помочь в создании более удобных носимых устройств. Мне было бы интересно узнать, как они работают на практике.
Это действительно прорыв! Я использую устройство для мониторинга глюкозы, и постоянная подзарядка — настоящая головная боль. Надеюсь, что такие новшества скоро станут стандартом.
Отличная статья! У меня есть друг, который страдает от диабета, и я подумал, как бы ему пригодилось такое устройство.
Очень благодарна авторам за информацию! Я всегда хотела, чтобы медицинские устройства были более удобными и надежными.
Интересно, могут ли жидкие металлы быть использованы и в других областях медицины? Это открывает множество возможностей!
Меня интересует вопрос, как такие устройства будут реагировать на изменение температуры окружающей среды?
Восхитительно видеть, как наука движется вперед! Надеюсь, что такие технологии сделают жизнь людей с хроническими заболеваниями легче.
Я слышал, что подобные технологии уже тестируются. Есть ли какие-то новости о сроках выхода на рынок?
Это открытие меня вдохновляет! Я всегда мечтала о том, чтобы медицинские устройства были более автономными.
Важно, чтобы такие устройства были не только эффективными, но и доступными для всех. Надеюсь, что цена не станет препятствием для их использования.
Очень полезная информация! Я бы хотела почитать больше о том, как такие устройства будут интегрироваться в повседневную жизнь.
Я работаю в области технологий, и это действительно захватывающее направление. Интересно, какие еще материалы могут быть использованы для улучшения устройств.
Спасибо за отличный обзор! Я надеюсь, что в будущем подобные устройства смогут мониторить и другие важные параметры здоровья в реальном времени.