亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Omnidirectional Wireless Power Transfer for Millimetric Magnetoelectric Biomedical Implants

无线电源传输 全向天线 无线 材料科学 功率(物理) 电气工程 计算机科学 光电子学 物理 电信 工程类 天线(收音机) 量子力学
作者
Wei Wang,Zhanghao Yu,Yiwei Zou,Joshua Woods,Prahalad Chari,Yumin Su,Jacob T. Robinson,Kaiyuan Yang
出处
期刊:IEEE Journal of Solid-state Circuits [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:59 (11): 3599-3611
标识
DOI:10.1109/jssc.2024.3464533
摘要

Miniature bioelectronic implants promise revolutionary therapies for cardiovascular and neurological disorders. Wireless power transfer (WPT) is a significant method for miniaturization, eliminating the need for bulky batteries in today's devices. Despite successful demonstrations of millimetric battery-free implants in animal models, the robustness and efficiency of WPT are known to degrade significantly under misalignment incurred by body movements, respiration, heart beating, and limited control of implant orientation during surgery. This paper presents an omnidirectional WPT platform for millimetric bioelectronic implants, employing the emerging magnetoelectric (ME) WPT modality, and "magnetic field steering" technique based on multiple transmitter (TX) coils. To accurately sense the weak coupling in a miniature implant and adaptively control the multi-coil TX array in a closed loop, we develop an Active Echo (AE) scheme using a tiny coil on the implant. Our prototype comprises a fully integrated 14.2mm3 implantable stimulator embedding a custom low-power System-on-Chip (SoC) powered by an ME film, a transmitter with a custom three-channel AE RX chip, and a multi-coil TX array with mutual inductance cancellation. The AE RX achieves -161dBm/Hz input-referred noise with 64dB gain tuning range to reliably sense the AE signal, and offers fast polarity detection for driver control. AE simultaneously enhances the robustness, efficiency, and charging range of ME WPT. Under 90° rotation from the ideal position, our omnidirectional WPT system achieves 6.8× higher power transfer efficiency (PTE) than a single-coil baseline. The tracking error of AE negligibly degrades the PTE by less than 2% from using ideal control.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
3秒前
地铁2号线发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助碧蓝皮卡丘采纳,获得30
8秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
咖啡豆应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
hsj完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
msn00完成签到 ,获得积分10
15秒前
赵梦杰发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
Copyright应助欣慰元蝶采纳,获得10
21秒前
研友_VZG7GZ应助赵梦杰采纳,获得10
25秒前
CodeCraft应助Mario采纳,获得10
27秒前
27秒前
自由问夏完成签到,获得积分10
34秒前
爆米花应助自由问夏采纳,获得10
38秒前
虚拟的面包完成签到,获得积分10
42秒前
48秒前
柒年啵啵完成签到 ,获得积分10
50秒前
qwe1108完成签到,获得积分10
52秒前
李爱国应助fkdhvg采纳,获得20
56秒前
含糊的笑翠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
巨星不吃辣完成签到,获得积分10
1分钟前
1112完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
赵梦杰发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
情怀应助赵梦杰采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 630
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7375810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8983507
关于积分的说明 19101057
捐赠科研通 7017004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225915
关于科研通互助平台的介绍 2389308
邀请新用户注册赠送积分活动 2206610