Las tecnologías de carga inalámbrica actuales utilizan ondas electromagnéticas o de radio para cargar las baterías de dispositivos biomédicos implantados, como marcapasos e implantes cocleares. Pero estos métodos pierden una cantidad significativa de energía que viaja a través del tejido, lo que los hace menos eficientes para dispositivos más profundos. También están asociados con problemas potenciales, como el calentamiento de los tejidos y efectos inmunológicos.

El ultrasonido puede penetrar más profundamente en los tejidos sin perder tanta energía ni causar efectos secundarios importantes. En el nuevo estudio, el profesor Jin Ho Chang del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk en la República de Corea dirigió un equipo de investigadores que investigaban cómo mejorar la recolección de energía de ultrasonido alterando el tamaño, la forma y la posición del receptor piezoeléctrico implantado. /P>

Descubrieron que colocar el receptor dentro del área focal de un haz de ultrasonido enfocado aumentaba significativamente la eficiencia de la transferencia de energía. El trabajo se publica en la revista Nano Energy .

El receptor piezoeléctrico generó diferentes fases de señales eléctricas dependiendo de con qué parte del haz de ultrasonido interactuó. La transferencia de energía más eficiente tuvo lugar en el lóbulo principal del haz. En otras palabras, un tamaño más grande no era necesariamente mejor, aunque un receptor más grande interactuaría con una mayor cantidad de haz de ultrasonido.

Sobre la base de estas condiciones, se desarrolló un transmisor y receptor de ultrasonidos de forma oblonga. Este transmisor forma un lóbulo principal ancho en el punto focal y el receptor iguala la energía de salida del haz transmitido con alta eficiencia.

"La combinación de un haz enfocado y un receptor bien adaptado permite que el transmisor y el receptor de ultrasonidos de forma oblonga logren una entrega de energía significativamente mayor en comparación con los sistemas de transferencia de energía inalámbricos basados ​​en ultrasonidos convencionales", dice el profesor Chang.

La eficacia del sistema se probó tanto bajo el agua como a través de 50 mm de tejido porcino. El receptor oblongo pudo cargar completamente una batería a través del tejido en 1,8 horas, lo que está dentro del rango requerido para las baterías comerciales.

"Creemos que estos hallazgos serán un trampolín para un avance significativo en la tecnología de transferencia de energía inalámbrica basada en ultrasonido", dice Chang. "Su diseño innovador y su eficacia demostrada tienen un enorme potencial para impulsar la próxima generación de dispositivos biomédicos implantables profundos".