一项关于超声波无线电力传输与生物医学植入物的分相阵列的研究.

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学工程 声学工程
• 无线电力传输是无线电力传输.

背景情况:

• 高效的无线电力传输 (WPT) 对小型化生物医学植入物至关重要.
• 超声波 (美国) 由于其安全性和透能力,为WPT提供了一个有前途的模式.
• 精确的光束聚焦和转向对于可靠的美国WPT到毫米尺寸设备至关重要.

研究的目的:

• 设计,制造和分析超声波无线电力传输链路.
• 用各种毫米尺寸的接收器研究美国WPT的性能.
• 评估光束成形错误的影响,并评估植入物定位能力.

主要方法:

• 一个32元的制造,0.94MHz的阶段阵列传感器.
• 在不同深度和角度测试向不同毫米尺寸的美国接收器输送功率.
• 分析因阶段阵列延迟中的随机错误而导致的功率减少.
• 使用数组元素和插值方法的子集对植入物定位的评估.

主要成果:

• 该系统在FDA的安全限制 (720 mW/cm2) 内向毫米尺寸的接收器提供功率.
• 接收功率因接收器的大小和形状而异 (例如,从0.095mW到0.53mW).
• 球形传感器对不对齐的耐受性更高.
• 随机错误的光束成形显著降低了交付的功率.
• 植入物定位只使用5个元素和各种插曲技术是可行的.

结论:

• 开发的超声波WPT系统可用于为小型生物医学植入物提供动力.
• 系统性能对光束成形错误很敏感,需要强大的控制.
• 该技术显示了精确植入物定位的潜力.
• 进一步的研究可以优化传感器设计和减少错误的策略,以提高效率和可靠性.