Современная электроника №1/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 следующими результатами пилотных испытаний , зафиксированными реге - неративными процессами заживления ран у мышей с диабетом , признаны положительными , так исследователи перешли к клиническим испытаниям . Фрагмент электрода , имплантирован - ный мыши целиком , рассосался пол - ностью за 35 недель . При этом важ - но , что молибден не накапливался в ключевых органах и тканях – серд - це , лёгких , печени , селезенке , поч - ках , мышцах и головном мозге и не вызывал гистологических изменений . Гистологическое исследование пока - зало , что на 18- й день толщина гра - нуляционной ткани без лечения и с электротерапией достигла в среднем 195, 222 и 595 микрометров ( мкм ). На 30- й день толщина эпителия соста - вила соответственно 15, 16 и 48 мкм при формировании микрососудисто - го русла соответственно 26, 29 и 112 сосудов на 1 мм ². Плотность и органи - зация коллагеновых волокон практи - чески не отличались во всех группах : электротерапия не нарушала форми - рование соединительной ткани [3]. На рис . 4 представлена схема взаимо - действия имплантата по каналу бес - проводной связи . Беспроводной безбатарейный носимый « датчик пота », работающий от движения человека Еще 20 лет назад внедрение новей - ших устройств маломощной электро - ники снизило проблематичность энер - гопотребления носимых устройств и позволило использовать небольшие дисковые батареи типа « таблетка ». Несмотря даже на эти усилия , бата - реи по - прежнему связывались с огра - ничениями , поскольку их необходимо заменять или заряжать . В определён - ных условиях литий - ионные батареи подвержены взрыву , что создаёт про - блемы с безопасностью . Серия исто - рий о том , как « отказывали », прово - цируя пожарную опасность , системы вентиляции легких в больницах на пике пандемии коронавируса – тому в пример . О безбатарейных системах с питанием по радиоканалу ближнего радиуса действия NFC журнал « Совре - менная электроника » неоднократно писал . С рассмотрением проблемати - ки очевидно , что питание в формате NFC несовершенно из - за относитель - но короткого рабочего расстояния вза - имодействия датчиков и устройства анализа данных . Носимые устрой - ства , способные определять жизнен - ные показатели – пульс , частоту дыха - ния и температуру , интегрируются в повседневный образ жизни . В каче - стве альтернативы электроэнергию питания получают из возобновляе - мых и устойчивых источников , таких как солнечный свет , биожидкости и даже посредством изменения состоя - ния кожного покрова при движении человека , поскольку выделяемый при активном движении и физических нагрузках пот содержит молекулярные биомаркеры – электролиты , метаболи - ты , аминокислоты , гормоны , которые могут анализировать носимые элек - тронные биодатчики . Непрерывный мониторинг таких биомаркеров в пер - спективе дополнит лабораторные ана - лизы крови , позволяя в режиме реаль - ного времени отслеживать состояние здоровья , а также проводить раннее выявление и лечение заболеваний . Беспроводные носимые биосенсоры – датчики - преобразователи механиче - ского и биохимического изменения характеристик эпидермиса человека получили распространение благодаря потенциалу для неинвазивного мони - торинга состояния здоровья . Эффек - тивный аккумулятор электрической энергии , реализуемый посредством устройства электронного преобразо - вателя от активного физического дви - жения человека , – это перспектива к устойчивому и стабильному питанию будущих носимых устройств неболь - шой мощности . Сегодня , несмотря на проводимые в разных странах иссле - дования , носимые ( портативные и автономные ) устройства сбора энер - гии несовершенны из - за сложных про - цедур изготовления и условно низкой надёжности , что делает их непригод - ными для непрерывного биозонди - рования . Теперь учёные Калифор - нийского университета предложили коллегам результаты испытаний и выводы по апробации серийно про - изводимой электронной платформы без собственного источника элек - тропитания , эффективно использу - ющей энергию , преобразованную от движения ( деформации ) тела человека при физических упражне - ниях и движении вообще – с помо - щью независимого трибоэлектри - ческого наногенератора (FTENG) на основе гибкой печатной платы (FPCB). Модуль FTENG имеет услов - но высокую выходную мощность – приблизительно 416 мВт  м − 2 . Благо - даря бесшовной системной интегра - ции и эффективному управлению питанием система с трибоэлектри - ческими датчиками способна питать мультиплексные биосенсоры и пере - давать данные по беспроводной свя - зи на пользовательские интерфейсы через Bluetooth [1]. Рис . 3. Два ряда иллюстраций заживления . Динамика заживления раны соответственно столбцам – по состоянию в первый день , 6- й , 9- й , 12- й , 15- й и 18- й Рис . 4. Схема взаимодействия имплантата по каналу беспроводной связи Модуль NFC ISO 15693 Персональный компьютер Антенна 13,56 МГц Узел сбора энергии Усилитель Подключаемый электрод Стабилизатор напряжения 1,1 В Светодиодный индикатор Микроконтроллер NFC- система на кристалле