6 подписчиков
Новые материалы могут обеспечить более долговечные имплантируемые батареи
С новым подходом для кардиостимуляторов и других медицинских устройств, а также дронов дальнего действия и дистанционных датчиков может потребоваться меньше замен батарей.
В обычной батарее кардиостимулятора около 50 процентов веса батареи составляет неактивный материал. Но в новой конструкции с фторированным «католитным» материалом количество собственного веса потенциально может быть уменьшено примерно до 20 процентов.
Батареи кардиостимулятора обычно служат от 5 до 10 лет и даже меньше, если им требуются высоковольтные функции, такие как дефибрилляция. Замена батареи в кардиостимуляторе или другом медицинском имплантате требует хирургической процедуры, поэтому любое увеличение срока службы их батарей может существенно повлиять на качество жизни пациента. Первичные батареи используются для таких важных приложений, потому что они могут обеспечить примерно в три раза больше энергии для данного размера и веса, чем перезаряжаемые батареи.
Ключом к инновациям в этой области стал новый тип электролита — материал, который находится между двумя электрическими полюсами батареи, катодом и анодом, и позволяет носителям заряда проходить, с одной стороны, на другую. Используя новое жидкое фторированное соединение, команда исследователей обнаружила, что они могут сочетать некоторые функции катода и электролита в одном соединении, называемом католитом. Это позволяет значительно снизить вес типичных первичных батарей.
Одним из больших преимуществ нового материала является то, что его можно легко интегрировать в существующие процессы производства аккумуляторов, просто заменив один материал другим.
В дальнейшем новые батареи также могут использовать в интеллектуальных счетчиках воды или газа, которые можно считывать удаленно, или в таких устройствах, как транспондеры, увеличивая срок их использования. Другие области применения — это использование на удаленных объектах, например, буровых установок для добычи нефти и газа, включая устройства, отправляемые в скважины для мониторинга условий.
1 минута
25 марта 2023