国网公开这项研究利用蒙特卡洛模拟计算解释了Li2Mn2/3Nb1/3O2F材料在充放电过程中的变化及其对材料结构和化学环境的影响。
核心创新点：河南1. 柔性植入式压电超声能量收集器件在1MHz超声驱动下，河南可产生高达1.1W/cm2的瞬时输出功率和4270±40nW的平均充电功率，远高于之前的记录值（60mW/cm2，160nW）2. 当Sm-PUEH被植入大鼠头部后，电生理与行为学实验结果表明，该器件可实现超声驱动的深脑电刺激，成功调节PAG脑区神经活动，并获得很好疼痛抑制效果数据概览图1.柔性Sm-PUEH器件原理图及设计©2022TheAuthorsa.Sm-PUEH器件原理图b.穿透大脑后的超声衰减c.Sm-PUEH器件图d.可伸缩器件的电子连接e.处于弯曲状态的柔性器件f.弯曲角度大于30°的柔性器件侧视图g.手指上的器件光学图像图2.Sm-PUEH器件的电学输出特性©2022TheAuthorsa.Sm-PUEH器件电输出测试系统原理图b.在测试中的Sm-PUEH装置c.Sm-PUEH器件输出的电压信号d.Sm-PUEH器件输出的电压信号e.Sm-PUEH器件的输出电压、电流和功率f.各种电容的充电曲线g.平均充电功率比较图3.Sm-PUEH器件在组织中的输出特性©2022TheAuthorsa.该器件在猪肉组织中的实验测试示意图b.该器件在猪肉中的输出电压c.应用超声策略的示意图d.该器件在空气和组织中的温度变化e.三组温度变化的比较f.Sm-PUEH器件电解实验示意图g.Sm-PUEH器件的最大刺激持续时间图4：Sm-PUEH器件激活PAG©2022TheAuthorsa.体内实验设计示意图b.脑组织中的电压和电流测量c.在体内记录局部场电位信号d.在体内记录PAG活性图5.Sm-PUEH器件PAG刺激对脊髓背角LFP活性的抑制作用©2022TheAuthorsa.实验设计原理图b.刺激策略示意图c.LFP活性的典型施例d.热图比较e.功率谱变化的比较图6.Sm-PUEH器件全植入大鼠行为学实验©2022TheAuthorsa.整个实验过程的时间线b.器件植入c.植入后第一天d.植入后第十天e.Sm-PUEH器件镇痛行为学实验示意图f.大鼠对福尔马林的三种主要行为反应:(I)向下爪，(II)向上爪，(III)舔爪，表现出从没有疼痛到最严重疼痛的不同疼痛程度g.刺激组(n=6)与对照组(n=6)福尔马林致痛加权评分比较。将电池与植入式器件集成是另一种选择，电力但其能量容量有限，需定期进行电池更换，给患者带来术后疼痛和经济负担。
深部脑刺激（DBS）作为一种强有力的工具，年第已被临床用于治疗帕金森病、年第原发性震颤、肌张力障碍、疼痛和其他疾病，但其电源供应仍然是一个主要挑战。这些出色结果表明对于体内植入生物医学设备，物资超声-无线能量收集技术是一种新的方法。传统的外部电源方案需要设置经皮导线，招标而这些导线在长期使用中容易引发感染。
文献链接：采购Piezoelectricultrasoundenergy–harvestingdevicefordeepbrainstimulationandanalgesiaapplications.2022,ScienceAdvances,DOI:10.1126/sciadv.abk0159.本文由纳米小白供稿欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读，采购投稿邮箱：[email protected].投稿以及内容合作可加编辑微信：cailiaokefu.。大鼠的电生理调查和行为实验的观察表明，国网公开该器件确实有能力实现DBS，并立即激活PAG脑区用于镇痛应用。
导读随着生物微电子技术的快速发展，河南植入式生物医学器件已引起人们广泛关注，这些器件在改善患者生活质量或延长患者寿命方面显示出许多优势。
在体内，电力该装置在1MHz超声下可产生高达280μW的瞬时有效输出功率，创下了PUEH器件的记录。该研究工作利用了XANES等技术分析了富含缺陷的四氧化三钴的化学环境，年第从而证明了其中氧缺陷的存在及其相对含量。
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