| 研究課題/領域番号 |
21K04178
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
Pokharel R.K. 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (60398568)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | metamaterial / WPT system / SWIPT system / embedded absorber / data rate / compact size / absorber / wireless power transfer / phantom / 小型化WPTシステム / メタマテリアル / 低磁性損失 / 無線電力伝送 / 埋込型センサ / Metamaterial / Wireless Power Transfer / biological implants / high efficiency |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Wireless power transfer (WPT) to biomedical implants/devices suffers from the bulky receivers and very low efficiency inside biological tissues. In this proposal, a new design theory for a compact inductor’s model with stacked metamaterial layers will be presented to overcome these issues. The unit cell of the proposed stacked metamaterial shields each other from the tissue, which results in an improvement in the quality factor of the shielded unit cells and thus further improves the coupling between the transmitter and receiver. This also results in the increment of power transfer distance.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、小型化ワイヤレス電力伝送（WPT）システムの新たな構造と、そのWPTシステムの伝送距離およびアラインメントの改善のために、新たなメタマテリアルの設計手法を提案し、フォントムを使った実験結果と比較により、その設計手法と開発したシステムの有効性を確認した。また、整流回路を受信機に集積する新たな方法を提案し、サイズを増やさずに効率を維持し、7mm x 7mmの受信機を使用して、ACからDCへの変換効率が35％に超えることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Rechargeable or battery-free medical implants, like tiny batteries for pacemakers, promise minimally invasive surgeries and wireless communication for easy follow-up. This solution aims to reduce costs from repeated surgeries, improve life quality, and minimize emergencies and insurance expenses.
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