一种基于血管脉动的微型发电装置及植入式微型器件

本发明涉及介入医疗领域，特别是涉及一种基于血管脉动的微型发电装置及植入式微型器件。

背景技术：

1、随着科技的发展，植入式微型器件在下一代介入医疗领域将变得极其重要，例如对于血糖和血压的测量，目前传统的外部测量方式由于其复杂性和不连续性导致患者的后续治疗的依据不精准，且使用不方便，而可穿戴式的设备虽然能做到连续测量，但由于在体外很难实现很精确的测量，因此，植入式微型器件成为了未来发展道路上的新选择。

2、而植入式微型器件虽然能够直接准确连续的测量血糖和血压，但是如何解决这类植入式器件的供电问题成为一个挑战，传统的化学电池其电池的容量随着尺度的三次方衰减，且在小尺度下寿命有限，因此需要定期的手术更换，而无线充电的方式一方面尺寸较大，另一方面将产生较大的热量导致损伤人体。

3、因此，如何找到一种使用寿命长，能持续供电，且对人体负担较小的植入式微型器件供电手段，成了现有技术中亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于血管脉动的微型发电装置及植入式微型器件，以解决现有技术中植入式器件的能源供应使用时间短且对人体负担大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于血管脉动的微型发电装置，包括半导体滑道、超滑导电片及俘能连接件；

3、所述俘能连接件与所述超滑导电片和赋能血管相连接，用于利用所述赋能血管的脉动使所述超滑导电片在所述半导体滑道相对滑动；

4、所述超滑导电片与所述半导体滑道之间超滑接触并输出电信号。

5、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述超滑导电片包括导电岛盖和超滑片；

6、所述超滑片的第一表面与所述半导体滑道超滑接触，所述导电岛盖和所述超滑片形成欧姆接触。

7、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，还包括导电组装体；

8、所述微型发电装置包括多个所述超滑导电片；

9、多个所述超滑导电片通过所述导电组装体并联，并在所述俘能连接件的驱动下在所述半导体滑道相对滑动。

10、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述超滑导电片为具有单晶二维界面的半导体滑片；

11、所述单晶二维界面包括石墨界面、石墨烯界面、二硫化钼界面、二硒化钨界面、二硫化钨界面及黑磷界面中的至少一种。

12、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述俘能连接件包括弹性传递件；

13、所述弹性传递件接受所述赋能血管的脉动的力的方向与所述超滑导电片在所述半导体滑道上的滑动方向垂直。

14、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述俘能连接件包括运动组；

15、单个所述运动组包括两个弹性传递件；所述弹性传递件为弧形结构，同一个所述运动组内的两个弹性传递件的弧顶相对，且两个所述弹性传递件分别对应的超滑导电片的运动方向相反。

16、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述俘能连接件包括接触底托；

17、所述接触底托覆盖于所述赋能血管外壁，所述俘能连接件的其他结构通过所述接触底托将所述赋能血管的脉动的力传递至所述超滑导电片上。

18、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述俘能连接件至少包括两个接触底托。

19、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，还包括预压框体；

20、所述微型发电装置通过所述预压框体固定连接于所述赋能血管上，且所述预压框体通过所述俘能连接件对所述赋能血管施加预压力。

21、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述预压框体内设有预压气囊，所述预压气囊对所述赋能血管施加预压力。

22、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，所述微型发电装置包括两个所述半导体滑道，且两个所述半导体滑道分别对应各自的所述超滑导电片及所述俘能连接件；

23、两个所述半导体滑道相对设置。

24、可选地，在所述的基于血管脉动的微型发电装置中，当所述微型发电装置包括所述预压框体时，所述预压框体为弹性连接带；

25、所述弹性连接带两端分别连接于两个所述半导体滑道上，且所述弹性连接带为预延展的连接带。

26、一种植入式微型器件，所述植入式微型器件包括如上述任一种所述的基于血管脉动的微型发电装置。

27、本发明所提供的基于血管脉动的微型发电装置，包括半导体滑道、超滑导电片及俘能连接件；所述俘能连接件与所述超滑导电片和赋能血管相连接，用于利用所述赋能血管的脉动使所述超滑导电片在所述半导体滑道相对滑动；所述超滑导电片与所述半导体滑道之间超滑接触并输出电信号。

28、本发明基于导电的超滑材料和平整的半导体材料相对滑动，即可产生电流的原理(如肖特基发电)，通过所述俘能连接件，将血管的收缩舒张过程中的机械能，高效率的转化为电能，为植入式微型器件供能或者本身作为自供能传感器，在基本不对人体产生伤害的情况下，获得寿命较长的，可持续的人体内植入式微型器件供电手段。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的植入式微型器件。

技术特征：

1.一种基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，包括半导体滑道、超滑导电片及俘能连接件；

2.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述超滑导电片包括导电岛盖和超滑片；

3.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，还包括导电组装体；

4.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述超滑导电片为具有单晶二维界面的半导体滑片；

5.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述俘能连接件包括弹性传递件；

6.如权利要求5所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述俘能连接件包括运动组；

7.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述俘能连接件包括接触底托；

8.如权利要求7所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述俘能连接件至少包括两个接触底托。

9.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，还包括预压框体；

10.如权利要求1所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述预压框体内设有预压气囊，所述预压气囊对所述赋能血管施加预压力。

11.如权利要求1至10任一项所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，所述微型发电装置包括两个所述半导体滑道，且两个所述半导体滑道分别对应各自的所述超滑导电片及所述俘能连接件；

12.如权利要求11所述的基于血管脉动的微型发电装置，其特征在于，当所述微型发电装置包括所述预压框体时，所述预压框体为弹性连接带；

13.一种植入式微型器件，其特征在于，所述植入式微型器件包括如权利要求1至12任一项所述的基于血管脉动的微型发电装置。

技术总结
本发明公开了介入医疗领域，特别是一种基于血管脉动的微型发电装置及植入式微型器件，包括半导体滑道、超滑导电片及俘能连接件；所述俘能连接件与所述超滑导电片和赋能血管相连接，用于利用所述赋能血管的脉动使所述超滑导电片在所述半导体滑道相对滑动；所述超滑导电片与所述半导体滑道之间超滑接触并输出电信号。本发明基于超滑的肖特基发电，导电的超滑材料和平整的半导体材料相对滑动，即可产生电流的原理，通过所述俘能连接件，将血管的收缩舒张过程中的机械能，高效率的转化为电能，为植入式微型器件供能或者本身作为自供能传感器，在基本不对人体产生伤害的情况下，获得寿命较长的，可持续的人体内植入式微型器件供电手段。

技术研发人员：黄轩宇,聂锦辉,郑泉水
受保护的技术使用者：深圳清华大学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15