http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:17:39 來源:IDTechEx公司主席 Peter Harrop
霍爾斯特中心(Holst Centre)和其他致力於研究人體局域網絡的機構,在從事監測人體生命跡象、依照需要控製藥物的投遞,並在其他的仿生人(bionic man / woman)以(yi)及(ji)殘(can)障(zhang)和(he)老(lao)人(ren)年(nian)的(de)照(zhao)護(hu)上(shang)不(bu)斷(duan)取(qu)得(de)進(jin)展(zhan)。不(bu)幸(xing)的(de)是(shi),要(yao)在(zai)人(ren)體(ti)內(nei)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi),往(wang)往(wang)會(hui)帶(dai)來(lai)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)死(si)亡(wang)率(lv),風(feng)險(xian)不(bu)僅(jin)是(shi)疼(teng)痛(tong)和(he)感(gan)染(ran)。在(zai)這(zhe)一(yi)方(fang)麵(mian),體(ti)內(nei)能(neng)量(liang)采(cai)集(ji)技(ji)術(shu)便(bian)可(ke)發(fa)揮(hui)潛(qian)在(zai)優(you)勢(shi)。然(ran)而(er),目(mu)前(qian)在(zai)這(zhe)類(lei)應(ying)用(yong)中(zhong),生(sheng)物(wu)電(dian)池(chi)(biobatteries)和熱電能源產生器(thermoelectric generators),均隻能提供極少量的電力。
將人體監控功耗降低90%
但(dan)幸(xing)運(yun)的(de)是(shi),隨(sui)著(zhe)愈(yu)來(lai)愈(yu)多(duo)不(bu)需(xu)耗(hao)用(yong)太(tai)多(duo)電(dian)力(li)的(de)設(she)備(bei)問(wen)世(shi),能(neng)量(liang)采(cai)集(ji)也(ye)正(zheng)取(qu)得(de)進(jin)展(zhan)。例(li)如(ru),韓(han)國(guo)高(gao)麗(li)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)指(zhi)出(chu),許(xu)多(duo)用(yong)於(yu)生(sheng)命(ming)跡(ji)象(xiang)監(jian)測(ce)的(de)工(gong)具(ju),如(ru)血(xue)糖(tang)儀(yi)和(he)心(xin)電(dian)圖(tu)等(deng),目(mu)前(qian)都(dou)需(xu)要(yao)耗(hao)用(yong)太(tai)多(duo)電(dian)池(chi),因(yin)此(ci),他(ta)們(men)已(yi)經(jing)開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)僅(jin)需(xu)使(shi)用(yong)現(xian)行(xing)方(fang)案(an)十(shi)分(fen)之(zhi)一(yi)電(dian)力(li),便(bian)能(neng)以(yi)10Mb/s透過皮膚傳遞信息的技術。研究人員之一的Sang-Hoon Lee注(zhu)意(yi)到(dao),使(shi)用(yong)超(chao)細(xi)的(de)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)將(jiang)可(ke)製(zhi)造(zao)出(chu)非(fei)常(chang)良(liang)好(hao)的(de)連(lian)接(jie),而(er)且(qie)所(suo)需(xu)的(de)能(neng)量(liang)比(bi)傳(chuan)統(tong)使(shi)用(yong)藍(lan)牙(ya)這(zhe)類(lei)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)更(geng)少(shao),因(yin)為(wei)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)低(di)頻(pin)電(dian)磁(ci)波(bo)在(zai)通(tong)過(guo)皮(pi)膚(fu)時(shi)幾(ji)乎(hu)不(bu)會(hui)有(you)衰(shuai)減(jian)。事(shi)實(shi)上(shang),這(zhe)些(xie)電(dian)磁(ci)波(bo)也(ye)可(ke)以(yi)免(mian)於(yu)外(wai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)。
穿戴式與植入式能量采集技術進展
普林斯頓大學機械與航天工程學係教授Michael C McAlpine,發現了一種可將高效能源轉換材料整合至可伸展、生(sheng)物(wu)兼(jian)容(rong)性(xing)橡(xiang)膠(jiao)的(de)方(fang)法(fa)。他(ta)相(xiang)信(xin)這(zhe)將(jiang)為(wei)可(ke)植(zhi)入(ru)式(shi)穿(chuan)戴(dai)式(shi)能(neng)源(yuan)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)帶(dai)來(lai)突(tu)破(po)。他(ta)的(de)團(tuan)隊(dui)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)彈(dan)性(xing)的(de)平(ping)行(xing)處(chu)理(li)方(fang)法(fa),用(yong)於(yu)將(jiang)鈦(tai)酸(suan)鉛(qian)(PZT)的晶體壓電帶從主基板經由巨觀領域傳送到柔性的橡膠上。由壓電力顯微鏡(PFM)表征的晶體壓電帶基礎特性顯示,其機電能量轉換指標都處於極靈活的狀態。
帶感測器、無需電池的RFID技術
通用電氣全球研究部首席科學家Radislav Potyrailo提出了另一種有趣的想法,包括如何將“無所不在的被動式高頻RFID標簽轉換為電感耦合傳感器;新開發提供16位分辨率的傳感器讀取器;以及毋須定製帶有一個模擬輸出的RFID內存芯片。”據表示,他的新型被動式RFID傳感器可檢測每十億分之一或每百萬分之一的氣體濃度,以及兆分之一至十億分之一的液體濃度。
開發重量輕、體積小的能量采集設備;為wei更geng小xiao型xing的de設she備bei更geng換huan電dian池chi,或huo至zhi少shao從cong根gen本ben上shang減jian輕qing其qi負fu載zai,以yi獲huo得de更geng長chang的de使shi用yong壽shou命ming,正zheng成cheng為wei一yi種zhong趨qu勢shi。目mu前qian最zui有you希xi望wang勝sheng出chu的de是shi結jie合he光guang電dian轉zhuan換huan的de電dian動dong(electrodynamic)能量采集方法,然而,在電擊器和心律調節器之外,這種方法卻很少用在其他人體醫療用途上。
泰國Songkla University材料物理係副教授Nantakan Muensit也對壓電能量采集方法感興趣,在她提出的方法中,微機電係統(MEMS)或huo許xu可ke植zhi入ru人ren體ti,而er且qie可ke用yong於yu許xu多duo其qi他ta的de應ying用yong。換huan言yan之zhi,傳chuan感gan器qi和he采cai集ji器qi將jiang被bei整zheng合he在zai一yi個ge極ji微wei小xiao的de裝zhuang置zhi中zhong。她ta把ba壓ya電dian材cai料liao作zuo為wei在zai振zhen動dong中zhong使shi用yong壓ya電dian效xiao應ying采cai集ji能neng量liang的de迷mi你ni發fa電dian機ji,甚shen至zhi可ke作zuo為wei在zai溫wen度du變bian化hua時shi使shi用yong焦jiao電dian效xiao應ying采cai集ji能neng量liang的de迷mi你ni發fa電dian機ji。