想象一下,你的智能手表在淋浴時也能無線充電,或者體內植入的心臟起搏器,無需開刀就能輕松補充電量。這聽起來像是科幻電影的場景,但現在,一項由韓國科學技術研究院(KIST)和高麗大學研究團隊共同開發的創新超聲波技術,正將這一愿景變為現實!這項技術突破性地實現了通過水和人體組織進行無線充電,有望徹底改變我們為水下設備和醫療植入物供電的方式。
長久以來,傳統的無線充電技術,如我們手機上常見的電磁感應或射頻充電,在水下或生物組織中面臨著巨大挑戰:傳輸距離短、能量損耗大、易受電磁干擾。這些局限性極大地限制了水下機器人、海洋傳感器以及體內醫療設備(如起搏器、神經刺激器和可穿戴傳感器)的續航能力和應用范圍。為了解決這些痛點,科學家們將目光投向了超聲波——這種對人體組織更友好、能量吸收更少的“隱形波”。
KIST研究團隊的突破在于開發出了一種具有生物相容性的柔性超聲波接收器。它不僅能緊密貼合人體曲線,即使在彎曲狀態下也能保持穩定的充電性能,而且其能量轉換效率遠超傳統的超聲波接收器。這得益于他們采用了高效的壓電材料和獨特的結構設計。實驗數據顯示,該設備在水下3厘米處能傳輸20毫瓦的功率,在皮膚下3厘米處也能傳輸7毫瓦的功率,這足以持續為低功耗的醫療植入設備或可穿戴設備供電。
這項研究成果的意義非凡。它不僅有望加速超聲波無線充電技術在水下電子產品領域的商業化,更將為植入式醫療設備的安全和持續供電提供一個全新的范式。未來,我們或許能看到水下無人機和海洋傳感器在海底深處持續工作數年,而體內的醫療設備也能更加便捷、安全地獲取能量,極大提升病患的生活質量。科學家們表示,他們將繼續致力于這項技術的微型化和商業化,以期早日將其推向實際應用。這不僅是一項技術上的勝利,更代表著人類在探索和利用無形能量方面邁出了堅實的一步。
你對超聲波無線充電技術的前景感到期待嗎?你認為這項技術最有可能在哪些方面率先改變我們的生活?除了醫療和水下設備,你還能想到這項技術在哪些領域有潛在的應用?歡迎在評論區分享你的看法,并將這篇文章分享給更多關注科技前沿和未來生活的朋友們!
參考資料:DOI: 10.1002/adma.202419264
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