MIT mokslininkai sukūrė būdą, kaip maitinti ir bendrauti su nano prietaisais be baterijų, implantuotų giliai žmogaus kūne.
Manoma, kad implantai, maitinami radijo dažnio bangomis, gali būti naudojami vaistams tiekti, kūno būklei stebėti ar ligoms gydyti.
Fadelis Adibas, MIT žiniasklaidos laboratorijos docentas, yra vyresnysis straipsnio apie tyrimą, kurį jis atliks, autorius. dalyvavo Asociacijos kompiuterinių mašinų specialiųjų interesų grupės duomenų perdavimo klausimais (SIGCOMM) konferencijoje Rugpjūtis.
„Nors šie maži implantuojami prietaisai neturi baterijų, dabar galime su jais bendrauti iš toli už kūno ribų. Tai atveria visiškai naujas medicinos programas“, – sakė Adibas.
Žiūrėti susijusius
Tyrėjų panaudoti prototipai buvo ryžių grūdo dydžio ir gali būti dar mažesni, nes jiems nereikia baterijų. Pažymėtina, kad dabartiniai implantuojami medicinos prietaisai, tokie kaip širdies stimuliatoriai, turi savo baterijas, kurios sudaro didžiąją dalį savo dydžio ir kurių veikimo laikas yra ribotas.
„Adib“ tiria galimybę įdiegti belaidžiu būdu maitinamus implantuotus prietaisus, kurių radijo bangos skleidžia antenos už kūno, o tai paprastai yra sunku, nes radijo bangos sunkiai prasiskverbia pro žmogaus kūną ir galiausiai yra per silpnos, kad galėtų tiekti pakankamai galia.
Norėdami sustiprinti ryšį su implantuotais prietaisais, mokslininkai sukūrė sistemą, kurią jie vadina In-Vivo tinklas (IVN), kuriame naudojamos kelios antenos, kad radijo bangos skleistų šiek tiek kitokiu greičiu dažnius.
Radijo bangoms sklindant, jos persidengia ir derinamos įvairiais būdais. Tam tikrose vietose, kur aukščiausi bangų taškai sutampa, jos gali suteikti pakankamai energijos implantuotam jutikliui maitinti.
„Mes pasirinkome dažnius, kurie šiek tiek skiriasi vienas nuo kito, ir tai darydami žinome, kad tam tikru metu jie pasieks aukščiausią lygį tuo pačiu metu. Pasiekę aukštumas, jie gali įveikti energijos slenkstį, reikalingą prietaisams maitinti“, – pridūrė Adibas.
Prietaisai buvo išbandyti su kiaulėmis ir tyrimai parodė, kad IVN radijo bangos gali siųsti energiją iš iki metro už kūno ribų į jutiklį, kuris buvo 10 cm gylyje kūno viduje. Arčiau odos esantys jutikliai gali būti maitinami 38 metrų atstumu.
Naujajai sistemai nereikia žinoti tikslios jutiklių vietos kūne, nes galia perduodama dideliame plote. Tai reiškia, kad jie gali maitinti kelis įrenginius vienu metu.
Jutikliai gauna signalą, liepiantį perduoti informaciją atgal į anteną, kuri, kaip manoma, gali būti panaudota skatinant vaisto išsiskyrimą.
Šie implantuoti ar net praryjami prietaisai gali pasiūlyti gydytojams naujų būdų diagnozuoti, stebėti ir gydyti daugelį ligų. Pavyzdžiui, prietaisai gali būti integruoti su neurostimuliatoriais, kurie giliai stimuliuoja smegenis gydant ligas, tokias kaip Parkinsono liga ar epilepsija.
