Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

СИСТЕМА СБОРА ЭНЕРГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ

Зуева Е.А. 1
1 Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Магнитоэлектрический эффект в слоистых магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах является эффектом второго порядка. Если рассматривать по отдельности магнитную и пьезоэлектрическую фазы его там нет. Вследствие механических взаимодействий пьезоэлектрической и магнитострикционной подсистем обусловлено появление магнитоэлектрического эффекта в композиционных магнитострикционных-пьезоэлектрических структурах. Магнитоэлектрический эффект широко используется в современном мире и подробно рассмотрен для разработки различных устройств, например, системы сбора энергии. Сбор энергии, в общем значении, представляет из себя преобразование находящейся вокруг энергии в электрическую энергию. Основная часть приборов окружена большим количеством источников неиспользуемой энергии: механические колебания, солнечный свет, тепло и т.д.. Главной целью считается улавливание и скопление данной неиспользуемой энергии. Есть некоторое количество устройств для получения энергии из данных источников: электрические, электростатические, пьезоэлектрические и магнитострикционные. Предлагаемая система сбора энергии предназначена для питания различных биомедицинских сенсоров и относится к области персонализированных медицинских помощников. Такая система сбора энергии служит заменой традиционным источникам питания, например, батарейкам.Чувствительным элементом таких систем является слоистая композитная структура. Слоистые композиционные магнитоэлектрические материалы состоят из магнитных и пьезоэлектрических материалов.
магнитоэлектрический эффект
система сбора энергии
харвестер
композит
1. Пятаков А.П., Звездин А.К. Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики // Успехи физических наук. – 2012. – т. 182 – № 6. – С. 593-620
2. Wang, L. Energy harvesting by magnetostrictive material (MsM) for powering wireless sensors in SHM / L. Wang, F. G. Yuan // Proceedings of SPIE. —Vol. 6529. — 2007. — P. 652941.

Введение

Магнитоэлектрический эффект в слоистых магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах является эффектом второго порядка. Если рассматривать по отдельности магнитную и пьезоэлектрическую фазы его там нет. Вследствие механических взаимодействий пьезоэлектрической и магнитострикционной подсистем обусловлено появление магнитоэлектрического эффекта в композиционных магнитострикционных-пьезоэлектрических структурах.

Магнитоэлектрический эффект широко используется в современном мире и подробно рассмотрен для разработки различных устройств, например, системы сбора энергии.

Основная часть

Сбор энергии, в общем значении, представляет из себя преобразование находящейся вокруг энергии в электрическую энергию. Основная часть приборов окружена большим количеством источников неиспользуемой энергии: механические колебания, солнечный свет, тепло и т.д. [1]. Главной целью считается улавливание и скопление данной неиспользуемой энергии. Есть некоторое количество устройств для получения энергии из данных источников: электрические, электростатические, пьезоэлектрические и магнитострикционные [2]. Предлагаемая система сбора энергии предназначена для питания различных биомедицинских сенсоров и относится к области персонализированных медицинских помощников (рис. 1). Такая система сбора энергии служит заменой традиционным источникам питания, например, батарейкам.

Изображение выглядит как стеклянная банка

Автоматически созданное описание

Рисунок 1 – Пример использования системы сбора энергии для имплантов

Чувствительным элементом таких систем является слоистая композитная структура. Слоистые композиционные магнитоэлектрические материалы состоят из магнитных и пьезоэлектрических материалов (рис. 2).

Рисунок 2 – Магнитострикционная-пьезоэлектрическая двухслойная структура

Главное преимущество таких материалов по сравнению с монокристаллами состоит в том, что эффект проявляется уже при комнатных температурах и величина эффекта на несколько порядков больше, чем в монокристаллах. Так же, появляется возможность использовать композиционный материал с определенными магнитоэлектрическими свойствами путем изменения состава магнитной и пьезоэлектрической фаз.

Заключение

В современном мире особую актуальность приобретает внедрение передовых технологий для удобства работы медицинских учреждений и мониторингом состояния больных. Данная разработка позволит реализовать дистанционное наблюдение у предназначенных для этого имплантов, например, больных сахарным диабетом, артериальной гипертензией, хронической сердечной недостаточностью.


Библиографическая ссылка

Зуева Е.А. СИСТЕМА СБОРА ЭНЕРГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2023. – № 1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21153 (дата обращения: 14.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674