이식형 이온 WPT (IWPT) 수신기

이식형 이온 무선 전력 전송 수신기 유닛 — paper_164의 장치 (see Kim et al., ACS Nano (2020))이며, Nam 연구그룹 최초의 완전 연성 이식형 전자 소자이다.

구조

• 두 장의 PAAm-NaCl-ionic-hydrogel 겔 플레이트 + 쇼트키 다이오드 정류기 + LED/부하로 구성되며, PDMS로 봉지됨; 전체 크기 20 × 40 × 2.5 mm (see Kim et al., ACS Nano (2020), Fig. 4a–c).
• 외부 Cu 송신기를 통해 용량성 방식으로 전력을 공급받으며, LC-resonance-ionic-WPT 회로가 작은 결합 커패시턴스를 보상한다.

실증 사례

• 마우스 피부를 통한 생체 내 전력 전달: 피하에 이식한 후, 외부 송신기에 인가한 50 MHz 구형파가 온전한 피부를 통해 이식된 LED를 점등시킴 (Fig. 4, Movie S₂).
• 배터리 충전: 13.6 mAh 리튬이온 전지를 4.4 MHz / 2 mm 간격 조건에서 1.4 mA로 충전 (Fig. 1d) → IWPT-transferred-current.
• NADPH 전기합성: 동일 시스템을 Ti 작동 전극에 적용하여 구동 (다이오드 쌍 회로가 ~1 V 전기화학적 윈도우를 초과하도록 EDL 전하를 축적하며, 초기 패러데이 전류 ~3.3 mA, Fig. 5).
• 모듈식 온/오프: 병렬 1 kΩ 우회 저항이 EDL 커패시터를 방전시켜, 송신 전력을 변경하지 않고 전기합성을 차단함 (Fig. 5h).

연관 관계

paper_164에서 제작되었으며, PAAm-NaCl-ionic-hydrogel로 구성되고 LC-resonance-ionic-WPT를 통해 전력을 공급받음; 성능 → IWPT-transferred-current. casein-PAAm-hydrogel과 연관됨 — 두 장치 모두 Nam + Jeong-Yun Sun 공동연구에서 비롯된 PAAm 하이드로겔 기반 소자로, 각각 전력 전달과 역학적 특성을 다룸.