Rectena de transferencia de energía inalámbrica miniaturizada totalmente integrada para aplicaciones médicas probada dentro de tejidos biológicos
Autores: Fernandez-Munoz, Miguel; Missous, Mohamed; Sadeghi, Mohammadreza; Lopez-Espi, Pablo Luis; Sanchez-Montero, Rocio; Martinez-Rojas, Juan Antonio; Diez-Jimenez, Efren
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Rectena de transferencia de energía inalámbrica miniaturizada totalmente integrada para aplicaciones médicas probada dentro de tejidos biológicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Resultados
Rectennas
Voltaje
Potencia
Aplicaciones
Médicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta los resultados de la caracterización de dos miniaturizadas rectenas de 1 x 5 mm desarrolladas para aplicaciones médicas. Han sido diseñadas para aplicaciones de voltaje y potencia relativamente altos, dadas las dimensiones de las rectenas. Ambas rectenas fueron probadas en condiciones de aire libre y rodeadas de grasa de cerdo y tejidos musculares, cuyas propiedades son similares a las del cuerpo humano. Se encontraron las frecuencias resonantes de las rectenas y se aumentó el campo eléctrico incidente en las pruebas de las rectenas. El primer chip mostró un voltaje de salida máximo de 5.29 V y una potencia de salida máxima de 0.056 mW, a 1.446 GHz, bajo un campo incidente en la rectena de 340 V/m, y el segundo chip, 4.62 V y 4.27 mW, a 1.175 GHz, bajo 535 V/m. La segunda rectena puede proporcionar una potencia de salida mayor a 5 mW. Las rectenas presentadas en este artículo están más allá del estado del arte, ya que pueden ofrecer aproximadamente tres veces más potencia y voltaje que las de dimensiones similares reportadas en la literatura. Basándose en los resultados de las pruebas, se analizó la eficiencia de las rectenas en diferentes ubicaciones del cuerpo humano, considerando diferentes grosores de tejidos con alto y bajo contenido de agua. Finalmente, se describen aplicaciones potenciales en las que las rectenas podrían alimentar dispositivos médicos implantables o herramientas de microcirugía, por ejemplo, monitores de presión de la arteria pulmonar.
Descripción
Este trabajo presenta los resultados de la caracterización de dos miniaturizadas rectenas de 1 x 5 mm desarrolladas para aplicaciones médicas. Han sido diseñadas para aplicaciones de voltaje y potencia relativamente altos, dadas las dimensiones de las rectenas. Ambas rectenas fueron probadas en condiciones de aire libre y rodeadas de grasa de cerdo y tejidos musculares, cuyas propiedades son similares a las del cuerpo humano. Se encontraron las frecuencias resonantes de las rectenas y se aumentó el campo eléctrico incidente en las pruebas de las rectenas. El primer chip mostró un voltaje de salida máximo de 5.29 V y una potencia de salida máxima de 0.056 mW, a 1.446 GHz, bajo un campo incidente en la rectena de 340 V/m, y el segundo chip, 4.62 V y 4.27 mW, a 1.175 GHz, bajo 535 V/m. La segunda rectena puede proporcionar una potencia de salida mayor a 5 mW. Las rectenas presentadas en este artículo están más allá del estado del arte, ya que pueden ofrecer aproximadamente tres veces más potencia y voltaje que las de dimensiones similares reportadas en la literatura. Basándose en los resultados de las pruebas, se analizó la eficiencia de las rectenas en diferentes ubicaciones del cuerpo humano, considerando diferentes grosores de tejidos con alto y bajo contenido de agua. Finalmente, se describen aplicaciones potenciales en las que las rectenas podrían alimentar dispositivos médicos implantables o herramientas de microcirugía, por ejemplo, monitores de presión de la arteria pulmonar.