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Investigadores de Penn State han desarrollado un dispositivo de carga inalámbrica capaz de cosechar energía de campos magnéticos y fuentes de ultrasonido simultáneamente. Este dispositivo mejora notablemente la capacidad de alimentación para implantes médicos mientras se mantiene seguro para nuestros cuerpos.

Dispositivos biomédicos implantables, como marcapasos, bombas de insulina y neuroestimuladores, están experimentando una evolución hacia la utilización de tecnología inalámbrica y dimensiones más pequeñas. Sin embargo, alimentar estos implantes de próxima generación de manera eficiente sigue siendo un desafío. La solución de Penn State, que opera dentro de los límites de seguridad para el tejido humano, no solo aborda este desafío sino que también supera la eficiencia energética de los dispositivos actuales en un 300%.

La combinación de fuentes de energía en un solo generador permite una mejora en la energía generada por volumen del dispositivo. Esto podría habilitar muchas aplicaciones previamente imposibles, incluyendo la miniaturización de dispositivos bioelectrónicos a dimensiones milimétricas. Estos dispositivos, libres de batería, permitirían redes distribuidas de sensores y actuadores para medir y manipular la actividad fisiológica a través del cuerpo, habilitando terapias bioelectrónicas precisas y adaptativas con riesgos mínimos.

A diferencia de los implantes tradicionales, que generalmente se cargan mediante cables y cuya vida útil está limitada por la duración de sus baterías, la carga inalámbrica o la alimentación directa de implantes podría extender su durabilidad. La tecnología convencional de carga inalámbrica, adecuada para teléfonos celulares y vehículos eléctricos, puede no ser ideal para implantes que continúan reduciéndose en tamaño debido a la disminución de la eficiencia de carga inalámbrica en dispositivos más pequeños.

El dispositivo de Penn State supera este desafío utilizando un proceso de dos pasos para convertir la energía del campo magnético en electricidad, combinando capas magnetostrictivas y piezoeléctricas para convertir un campo magnético y energía ultrasónica en corriente eléctrica simultáneamente. Esta innovación no solo garantiza suficiente energía para los implantes de próxima generación sino que también lo hace sin dañar el tejido.

Más allá de las aplicaciones médicas, esta tecnología también tiene implicaciones para alimentar redes de sensores inalámbricos en edificios inteligentes, lo que demuestra su versatilidad y el potencial para revolucionar múltiples sectores.

Apoyado por la National Science Foundation y con contribuciones significativas de un equipo multidisciplinario de investigadores, este desarrollo traza un nuevo camino hacia implantes más eficientes y menos invasivos, facilitando terapias más precisas y personalizadas para pacientes en todo el mundo.

Fuente: CANIFAMA