皮肤热管理用于皮下光电转换,达到500mW
Shanzhi Lyu1,2, Yonglin He1, Xinlei Li1
1Key Laboratory of Advanced Light Conversion Materials and Biophotonics, Department of Chemistry, Renmin University of China, Beijing, 100872, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 3, 2023
概括
第二种近红外光通过管理其光热效应,提供高效的皮下光电转换. 这项创新使可植入医疗器械的无线电源成为可能,改善了患者的护理.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 光电学是指光电子产品.
- 光伏技术 光伏技术
背景情况:
- 第二种近红外 (NIR-II) 光 (1000-1350 nm) 具有高组织透射率,但由于其光热效应,皮下光电转换有限.
- 目前NIR-II光的现有应用受到潜在的皮肤高温的阻碍,限制了其治疗和诊断潜力.
研究的目的:
- 开发一种使用NIR-II光的高效皮下光电转换方法.
- 为了减轻与NIR-II光线暴露相关的皮肤高温症.
- 为了证明无线电力传输到可植入医疗器械的潜力.
主要方法:
- 设计了一种新的皮肤热管理策略,以优化光伏电池的光热效应.
- 光伏电池与使用NIR-II光的皮下光电转换系统集成.
- 为了评估光电转换效率和热效应,进行了体内实验.
主要成果:
- 开发的系统实现了超过500mW的输出功率,光电转换效率为9.4%.
- 皮肤热管理策略有效地预防了皮肤热量过高.
- 产生的电力足以无线充电各种临床应用的植入式设备.
结论:
- 拟议的皮肤热管理方法可以使用NIR-II光进行高效和安全的皮肤下光电转换.
- 这项技术对于无线供电广泛的可植入医疗设备,包括起器,药物和耳植入物,具有显著的前景.
- 这一进步可能会在临床环境中彻底改变植入式电子设备的管理和功能.
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