韩国基础科学研究所（IBS）、首尔国立大学及其他机构的研究人员近期开发出一套新型无线电源系统，旨在解决软体医疗植入物在体内伸展、移动时供电不稳定的难题。该成果已发表于《自然·电子》（Nature Electronics），DOI 为 10.1038/s41928-026-01714-0。
应对软组织形变带来的供电挑战
随着软电子技术的发展，植入式医疗器械能够适应活体组织的自然运动，从而减少机械应力并保持稳定接触。然而，这种适应性也带来了新的工程问题：当植入物随身体部位移动或伸展时，其位置和形状的变化会破坏无线电力传输的稳定性。
论文高级作者、首尔国立大学教授 Dae-Hyeong Kim 指出：“这项研究源于一个实际痛点：我们如何在不断运动的身体中可靠地为无线植入物提供电力？”传统的无线系统通常要求发射器和接收器保持在严格控制的相对位置，限制了设备的自由移动或变形能力。
基于 PT 对称性的两部分系统设计
为克服上述局限，研究团队开发了一种由可穿戴发射器和可拉伸接收器组成的两部分无线电源系统。该系统利用量子物理学中的“宇称-时间对称”（Parity-Time symmetry, PT）原理，并将其应用于电子系统。在无线电力传输中，PT 对称性通过平衡发射器提供的能量与接收器消耗的能量来实现稳定的能量传输。
Kim 解释道：“我们使用发射器中的放大器和反电路来实现这一平衡，允许系统根据接收器的变化自动调整工作频率。”这意味着即使接收器发生拉伸或错位，系统也能动态补偿，确保持续供电。
接收器部分采用了内在可拉伸的液体金属材料，确保在变形过程中仍能保持高电导率。这种材料与自适应发射器配合，使得可靠的无线供电能够在拉伸和错位同时发生时依然维持。
猪实验验证无线心脏起搏功能
为了评估系统的潜力，研究人员将其应用于无线心脏起搏器的开发。该起搏器结合了液体金属接收器、刺激电路和电极。在猪模型实验中，测试结果显示该植入物在受试者自由移动的情况下仍能可靠运行，有效控制心跳并终止快速异常心律。
尽管初步动物测试结果令人鼓舞，但该技术在进入临床医疗环境前仍需经过更多试验评估，包括人类临床试验。目前尚不清楚具体的临床应用时间表。
未来展望：闭环监测与治疗
研究团队计划进一步改进设备并扩大其功能范围。未来的电力系统可能与其他组件结合，实现更复杂的生理信号监测和治疗功能。
Kim 补充说：“我们的下一个目标是利用这种可靠的电源链接，开发既能监测生理信号又能提供治疗的植入物。”团队正在探索如何利用 PT 对称性支持数据传输，使植入物在接收电源的同时将信息发送回外部可穿戴设备。这可能促成闭环系统的建立，即根据记录的实时信号自动调整刺激参数。
