研究人员突破超声充电技术 甚至穿透皮肤为设备供电

随着电子设备在人体内部及水下应用场景的扩展，寻找安全稳定的供电方案变得愈发重要。传统电磁感应或射频(RF)等无线充电技术在这些环境中表现欠佳——能量传输效率低、有效距离短，且易对周边电子设备造成干扰。

为解决这一难题，韩国科学技术研究院(KIST)与高丽大学的研究团队将目光投向了超声波技术。相比射频波，超声波在人体组织中的吸收率更低、干扰更小，特别适合为医疗植入物和表皮穿戴设备供电。

由Hur Sunghoon博士和Song Hyun-Cheol教授带领的团队，采用先进压电材料研制出柔性超声波接收器。这种接收器在弯曲状态下仍能正常工作，可紧密贴合皮肤等曲面。实验数据显示，该设备能穿透3厘米水深传输20毫瓦功率，或穿透3厘米人体组织传输7毫瓦功率，足以驱动可穿戴传感器或微型植入装置。

研究团队证实该技术还能为电池充电，这将显著延长植入设备的使用寿命，避免频繁更换电池的手术风险。“这项研究证实了超声无线输电技术的实用化潜力，”Hur博士表示，“我们正推进微型化和商业化研究，以加速技术落地。”

与此同时，科学家还在研发超声驱动的摩擦电纳米发电机(US-TENG)。这类设备虽能实现无创经皮充电，但长期受限于输出功率低和材质僵硬的缺陷。最新研发的介电-铁电增强型US-TENG(US-TENGDF-B)通过特殊结构设计，能以更温和的超声波实现远距离高效供电。

测试表明，这种升级装置在35毫米距离外充电时能产生26伏电压，输出功率达6.7毫瓦。其优异的柔韧性使其适用于人体曲面部位或人工心脏等植入设备。研究人员指出，该技术特别适合为体内深处的柔性电子系统提供短期无线供电。

这些突破性技术为低功耗电子设备提供了安全可靠的供电方案，未来有望使心脏起搏器、神经刺激器、水下传感器及无人机等设备摆脱频繁充电或更换电池的困扰。随着技术持续优化，超声充电或将成为生物电子学和海洋科技领域的重要能源解决方案。