drahtlose Energieübertragung für biomedizinische Anwendungen: Der Einfluss von Abschirmmaterialien auf die und menschliches Gewebe

Die Technologie der drahtlosen Energieübertragung (Wireless Power Transfer, WPT) ist ein System, das die Übertragung oder den Transfer elektrischer Energie ohne physische Verbindungen ermöglicht. Dabei werden elektromagnetische Felder genutzt, die von einem sendenden Resonator erzeugt und von einem empfangenden Resonator aufgefangen werden, der bei der Anregungsfrequenz der Energiequelle mitschwingt, um Energie zu übertragen. Mit der Weiterentwicklung biomedizinischer Geräte haben drahtlose medizinische Implantate aufgrund ihrer Vorteile große Aufmerksamkeit erlangt; sie können mittels induktiver Energieübertragung aufgeladen werden. Allerdings stehen Innovatoren und Forscher vor der Herausforderung, die Energieübertragung möglichst effizient zu gestalten und gleichzeitig die Exposition des Menschen gegenüber elektromagnetischen Feldern (EMF) zu begrenzen, um die Sicherheit zu gewährleisten. In diesem Buch wird ein Ansatz zur Verbesserung der Energieübertragungseffizienz durch den Einsatz von Abschirmmaterialien vorgeschlagen. Zunächst wollen wir eine 3D-Spule mit entsprechenden Abschirmungen entwerfen und ein Modell eines menschlichen Kopfes einfügen, um unsere Untersuchung durchzuführen. Darüber hinaus werden wir den Einsatz verschiedener Abschirmmaterialien mithilfe von ASYS MAXWELL 3D Design und HFSS Design untersuchen, um deren Wirksamkeit auf die Gesamtleistung des Systems zu bewerten und zu vergleichen.