【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电工材料，尤其涉及一种提升低频无线充电效率的柔性超材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、当今使用的大多数医疗植入式设备都由电池供电，因此需要通过手术定期更换，从而对患者带来很大的负担。无线充电是消除更换这些电池所需的侵入性程序的一个很好的解决方案，但现有技术的无线充电存在传输距离短、效率低等现实问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种传输距离更长可提升低频无线充电效率的柔性超材料，及基于该柔性超材料的无线充电系统和该柔性超材料的制备方法。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种用于提升低频无线充电效率的柔性超材料，包括一个或多个周期性纵横排列的超材料基元，所述超材料基元具有负磁导率，包括集总电容和若干层谐振线圈，集总电容和谐振线圈串联，每层谐振线圈之间设置有绝缘间隔层，相邻层的谐振线圈之间以及第一层和最后一层的谐振线圈之间通过柔性绝缘间隔层上设置的过孔串联连接，所述谐振线圈为环绕多圈的导电线。
3、进一步的，所述柔性绝缘间隔层具体为柔性介质基板，所述谐振线圈设置在所述柔性介质基板表面或内部。所述柔性介质基板具体为聚酰亚胺材质的基板。
4、进一步的，所述谐振线圈共有四层。为中心对称结构的方形螺旋环绕的导电线。所述导电线为独立的铜线或印刷导电薄膜。
5、进一步的，所述集总电容与第一层的谐振线圈位于同一平面。
6、本专利技术还提供了一种植入式医疗设备的无线充电系统，包括无线
7、本专利技术还提供了一种柔性超材料的制备方法，包括如下步骤：
8、获取超材料基元材料参数，以及所需的无线充电工作频率；
9、按照所述超材料基元材料参数建立超材料基元仿真模型，通过仿真得到等效电感l和等效电阻r；
10、根据等效电感l按照c＝1/[(2πf)2l]计算得到集总电容的电容值c；
11、在绝缘间隔层表面或内部制备谐振线圈，并与电容值c的集总电容串联，得到超材料基元；
12、按照需要周期性纵横排列超材料基元，得到柔性超材料。
13、本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：本专利技术采用多层螺旋结构的谐振线圈并外加电容，可以增强线圈之间的耦合，使得磁场变得聚焦，实现了品质因数的提升和磁损耗的降低，减少了能量的损失，提高了电能传输的效率，提高了传输距离，增强了充电效率；本专利技术的基板采用柔性的聚酰亚胺材质，可以将制成的具有负磁导率的柔性超材料板弯曲并在人体皮肤表面贴合，方便患者使用，更适合植入式医疗设备的低频无线充电。
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1.一种提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，包括一个或多个周期性纵横排列的超材料基元，所述超材料基元具有负磁导率，包括集总电容和若干层谐振线圈，集总电容和谐振线圈串联，每层谐振线圈之间设置有绝缘间隔层，相邻层的谐振线圈之间以及第一层和最后一层的谐振线圈之间通过柔性绝缘间隔层上设置的过孔串联连接，所述谐振线圈为环绕多圈的导电线。
2.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述柔性绝缘间隔层具体为柔性介质基板，所述谐振线圈设置在所述柔性介质基板表面或内部。
3.根据权利要求2所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述柔性介质基板具体为聚酰亚胺材质的基板。
4.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述谐振线圈共有四层。
5.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述谐振线圈为方形螺旋环绕的导电线。
6.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述谐振线圈为中心对称结构。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述集总电容与第一层的谐振线圈位于同一平面。
9.一种植入式医疗设备的无线充电系统，其特征在于，包括无线充电发射线圈、医疗设备充电电池和权利要求1-8中任意一项所述的柔性超材料。
10.一种权利要求1所述的柔性超材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，包括一个或多个周期性纵横排列的超材料基元，所述超材料基元具有负磁导率，包括集总电容和若干层谐振线圈，集总电容和谐振线圈串联，每层谐振线圈之间设置有绝缘间隔层，相邻层的谐振线圈之间以及第一层和最后一层的谐振线圈之间通过柔性绝缘间隔层上设置的过孔串联连接，所述谐振线圈为环绕多圈的导电线。
2.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述柔性绝缘间隔层具体为柔性介质基板，所述谐振线圈设置在所述柔性介质基板表面或内部。
3.根据权利要求2所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述柔性介质基板具体为聚酰亚胺材质的基板。
4.根据权利要求1所述的提升低频无线充电效率的柔性超材料，其特征在于，所述谐振线圈...
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