科学家研发超声波技术可通过水甚至皮肤为设备充电

今日快讯 2025年07月14日 21:30 2 aa

随着越来越多的电子设备在体内和水下使用，找到一种安全稳定的充电方式变得越来越重要。常见的无线充电方法（例如电磁感应或射频 (RF)）在这些环境下通常效果不佳。它们只能传输少量能量，传输距离短，并且会干扰附近的电子设备。

为了解决这些问题，韩国科学技术研究院 (KIST) 和高丽大学的研究人员正在研究超声波。与射频波不同，超声波不易被人体组织吸收，干扰也更小，因此更适合用于为医疗植入物和皮肤穿戴设备充电。

由Sunghoon Hur博士和Hyun-Cheol Song教授领导的团队利用先进的压电材料，打造出一款柔性超声波接收器。该接收器即使在弯曲状态下也能正常工作，并能紧密贴合皮肤等曲面表面。测试表明，它能够以无线方式穿透3厘米深的水传输20毫瓦的功率，穿透3厘米深的皮肤传输7毫瓦的功率——足以驱动可穿戴传感器或植入物等小型设备。

该团队还展示了该接收器可用于为电池充电，这为实现无需频繁手术更换电池、续航时间更长的植入物打开了大门。Hur博士表示：“通过这项研究，我们证明了利用超声波的无线电力传输技术可以实际应用。我们计划进一步开展小型化和商业化研究，以加速该技术的实际应用。”

与此同时，科学家们也在研究超声驱动的摩擦纳米发电机（US-TENG）。这些装置无需手术即可通过皮肤传输能量，但它们一直面临着输出功率低和硬度高等问题。为了解决这个问题，他们开发了一种名为介电铁电增强型US-TENG（US-TENGDF-B）的新型装置。它采用特殊设计，能够以更柔和的超声波从更远的距离产生更大的功率。