Предложен новый беспроводной способ зарядки имплантированных устройств

Электрическая энергия обеспечивает работу целого ряда устройств, имплантируемых в человеческое тело, таких как водители ритма, стимуляторы нервов, сенсоры, и многие перспективные биочипы. Разработка Эйды Пун (Ada Poon) из Университета Стэнфорда, Калифорния в перспективе сможет избавить все эти устройства от громоздких батарей и неуклюжих процедур зарядки, препятствующих широкому распространению электроники в медицине. Оптимистичные оценки новой технологии позволяют утверждать, что в будущем электротаблетки займут место лекарств.

Действительно, устройства могут оказаться эффективнее фармпрепаратов в целом ряде направлений. Имплантируемые устройства позволяют сфокусировать действие, к примеру, при коррекции неврологических нарушений можно будет воздействовать на выбранный участок мозга, при том что современные лекарственные средства действуют глобально, на весь мозг. Чтобы мечты стали реальностью, приборы должны быть максимально миниатюризированы, и первым шагом в этом направлении могло бы стать избавление от батарей.

Эйда Пун предложила использовать электромагнитное излучение для беспроводной зарядки таких устройств. Область распространения электромагнитных волн делится на ближнюю зону и на дальнюю зону. Ближняя зона ограничена расстоянием λ/2π, где λ — длина волны. В ближней зоне, в зависимости от типа излучателя, может иметь место электромагнитная индукция. Но до сих пор мало кому удавалось использовать эту индукцию для зарядки устройств, расположенных глубоко в теле человека, по причине расстояния между излучателем и устройством.

Стэнфордские инженеры изучили распространение волн через биологические среды и смогли найти электромагнитную волну, которая распространяется сквозь тела без потерь и изменений. Так звуковые колебания распространяются по рельсам, далеко обгоняя звук поезда, различимый ухом. В лаборатории новый принцип зарядки был протестирован на свиньях и кроликах, и ученые смогли успешно питать водитель ритма без каких-либо нежелательных эффектов. Устройство удалось уменьшить до размеров рисового зерна, и источник питания, который располагался вне тела, по габаритам оказался похож на кредитную карту. В настоящее время ученые готовятся к клиническим испытаниям. Даже если всё пройдёт успешно, придется набраться терпения: новые приборы появятся на рынке лишь через несколько лет.