Wireless ultrasonic power transfer using a pre-charged CMUT structure with a built-in charge storage capacitor
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Capacitive micromachined ultrasonic transducer (CMUT) technology is a potential candidate to implement an ultrasonic power receiver for implantable medical devices (IMDs) because CMUT technology employs photolithography-based microfabrication techniques amenable to miniaturization, integration with electronics, and biocompatibility. Pre-charged CMUTs operating in constant-charge mode eliminate the DC bias and this mode of operation is more suitable for ultrasound power transfer to IMDs. We designed and fabricated a novel pre-charged CMUT structure with a built-in charge storage capacitor. This new configuration features a floating electrode between the upper and lower electrodes. Charges are stored on this floating electrode prior to implantation by directly bringing the floating electrode into contact with the bottom electrode while applying a DC bias between the top and bottom electrodes of the CMUT. After pre-charging the CMUT, the charges are retained without any leakage, as confirmed by occasional measurements over the course of about two years. We have also demonstrated that this device allows operation without a DC bias and can be used as a power receiver in an IMD. In the presented design, the CMUT can be pre-charged at a desired precise charge level. The amount of trapped charge can be controlled by holding the floating electrode in contact with the bottom electrode by applying external ultrasound pressure and simultaneously maintaining a DC bias. The maximum received power was 10.1 mW, corresponding to a received power density of 3.1 mW/mm 2 , with a 14.5% efficiency. We have achieved an acoustic-to-electrical power conversion efficiency as high as 29.7% at lower input power levels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».