Conformal piezoelectric energy harvesting and storage from motions of the heart, lung, and diaphragm

能量收集 振膜(声学) 电池(电) 计算机科学 功率(物理) 储能 电气工程 生物医学工程 电子工程 工程类 物理 量子力学 扬声器
作者
Canan Dağdeviren,Byung Duk Yang,Yewang Su,Phat Tran,Pauline Joe,Eric K. Anderson,Jing Xia,Vijay Doraiswamy,Behrooz Dehdashti,Xue Feng,Bingwei Lu,Robert Poston,Zain Khalpey,Roozbeh Ghaffari,Yonggang Huang,Marvin J. Slepian,John A. Rogers
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:111 (5): 1927-1932 被引量:832
标识
DOI:10.1073/pnas.1317233111
摘要

Significance Heart rate monitors, pacemakers, cardioverter-defibrillators, and neural stimulators constitute broad classes of electronic implants that rely on battery power for operation. Means for harvesting power directly from natural processes of the body represent attractive alternatives for these and future types of biomedical devices. Here we demonstrate a complete, flexible, and integrated system that is capable of harvesting and storing energy from the natural contractile and relaxation motions of the heart, lung, and diaphragm at levels that meet requirements for practical applications. Systematic experimental evaluations in large animal models and quantitatively accurate computational models reveal the fundamental modes of operation and establish routes for further improvements.
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