Беспроводная система передачи энергии, разработанная доцентом Адой Пун (Ada Poon), опирается на ту же технологию, которую используют при зарядке сотовых телефонов. Благодаря ее разработке открывается путь к созданию медицинских приборов, имплантатов и кардиостимуляторов нового поколения, которые лишены тяжелых батарей и неудобных систем зарядки.
Команда инженеров во главе с Адой Пун создала кардиостимулятор не больше рисинки, свое питание устройство получало дистанционно от зарядной станции, размером с кредитную карточку. Эффективность решения была опробована на животных, в частности, кардиостимулятор был установлен кролику.
Как это работает?
Электромагнитные волны можно разделить на два типа: волны ближнего поля и дальнего поля – в зависимости от расстояния между точкой приема сигнала и антенной. Ближние поля действуют, примерно, на расстоянии около 1/6 длинны волны. Волны дальнего поля хороши для передач на дальние расстояния, но они отражаются от биологических тканей или поглощаются ими, вызывая нагрев. Волны ближнего поля используются в беспроводных технологиях заряда, и даже применяются в некоторых медицинских имплантатах – например, слуховых. Но они все же ограничены по расстоянию из-за длинны волны, и потому не подходят для питания устройств в глубине тела.
Пун решила совместить безопасную и отработанную технологию волн ближнего поля с дальностью передачи волн дальнего поля. Она воспользовалась правилом, известным даже школьникам младших классов: в разных средах волны движутся с разной скоростью. Так, к примеру, металл лучше проводит звуковые волны, и потому, приложив ухо к рельсу можно услышать приближающийся поезд задолго до того, как он даже будет виден.
Держа в уме этот принцип, Пун создала особый тип генератора волн ближнего поля. Испущенная им волна меняет свои характеристики на границе кожи и воздуха таким образом, что улучшается ее распространение именно в биологических тканях организма. Точно так же, как звук из металла переходит в воздух в нашем ухе, и мы слышим приближение поезда. Ада Пун назвала свой метод беспроводной передачей энергии средними волнами.
Независимая лаборатории, которая оценивает уровень безопасность сотовых телефонов, протестировала беспроводную систему, и пришла к выводу, что уровень излучения системы значительно ниже угрожающего здоровью человека уровня.
Пока беспроводная передача энергии использовалась для непосредственного питания аппаратов, однако, с таким же успехом она может применяться для подзарядки батарей имплантатов или лечебных устройств (например, для терапии рака). Благодаря увеличенной дальности действия, технология средних волн открывает путь к разработке имплантатов для мозга и сердца с удаленным питанием, того, что еще вчера казалось фантастикой.