ENGINEERINGNET.BE - Zelfs volledig blinde mensen kunnen bepaalde visuele signalen waarnemen als hun cortex gestimuleerd wordt met elektrische signalen. Door bijvoorbeeld een camera te verbinden met de geïmplanteerde elektroden in de visuele cortex, kan een blinde met deze visuele stimuli een vorm van zicht ervaren.
Het NESTOR-project ontwikkelt daarom een hersenimplantaat met onder meer systemen voor draadloze gegevensoverdracht, aansturing van elektroden en draadloze energieoverdracht.
Promovendus Tom van Nunen ontwikkelt de draadloze verbinding tussen het invoerapparaat en het implantaat. Miniaturisatie maakt implantaten te klein om hun eigen krachtbron zoals batterijen te bevatten. Daarom moeten de implantaten worden gevoed via een draadloze verbinding.
Eerder onderzoek suggereert dat de overdracht optimaal is bij GHz-frequenties voor een implantaat van enkele millimeters groot dat op een diepte van enkele centimeters in het lichaam is geplaatst. Deze techniek wordt Mid-field Wireless Powertransfer genoemd. Daarbij vindt de vermogensoverdracht plaats door middel van voortplantingsgolven in plaats van inductie.
Van Nunen ontdekte dat het maximaliseren van het ontvangen vermogen betere resultaten geeft, dan het maximaliseren van de efficiëntie om het gewenste resultaat te bereiken. Om de meest geschikte frequenties te bepalen, gebruikte hij twee analytische modellen om de elektromagnetische velden te berekenen.
Hij breidde vervolgens de modellen uit om de specifieke absorptiesnelheid (SAR-rate) van elektromagnetische straling in het menselijk lichaam, het ontvangen vermogen en het totale vermogensverlies in het weefsel te berekenen.
De berekende data zijn bruikbaar om het maximale zendvermogen te bepalen zodat de SAR-veiligheidsgrenzen niet worden overschreden. Het blijkt dat zowel het hoogste ontvangen vermogen als de hoogste overdrachtsefficiëntie worden gevonden bij 10 kHz, een veel lagere frequentie dan door eerder onderzoek werd gesuggereerd.
