Μικροσκοπικό τσιπ (World's smallest single-chip system) μπορεί να εισαχθεί στο σώμα με ένεση.
φωτο: Το μικρότερο σύστημα ενός τσιπ στον κόσμο, βρίσκεται στην άκρη μιας υποδερμικής βελόνας
Η συνεχής μικρογράφηση (σμίκρυνση, miniaturization ) των ηλεκτρονικών συσκευών ανοίγει μερικές συναρπαστικές δυνατότητες, όταν πρόκειται για αυτό που θα μπορούσαμε να τοποθετήσουμε στο σώμα μας για την παρακολούθηση και τη βελτίωση της υγείας μας.
Οι μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια έχουν επιδείξει μια ακραία έκδοση αυτής της τεχνολογίας, αναπτύσσοντας το μικρότερο single-chip system που δημιουργήθηκε ποτέ, το οποίο θα μπορούσε να εμφυτευτεί με υποδερμική βελόνα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας μέσα στο σώμα, και πιθανώς πολύ περισσότερα.
Από τα εμφυτεύματα μεγέθους πασχαλίτσας ( ladybug-sized implants) που παρακολουθούν τα επίπεδα οξυγόνου στους βαθύς ιστούς του σώματος έως τους μικροσκοπικούς αισθητήρες "neural dust" που παρακολουθούν τα νευρικά σήματα σε πραγματικό χρόνο, οι επιστήμονες κάνουν μεγάλα βήματα όσον αφορά τη λειτουργικότητα μικροσκοπικών ηλεκτρονικών συσκευών.
Το εμφύτευμα που αναπτύχθηκε από τους Columbia Engineers ανοίγει νέο έδαφος, ως το μικρότερο single-chip system στον κόσμο, το οποίο είναι ένα πλήρως λειτουργικό ηλεκτρονικό κύκλωμα με συνολικό όγκο μικρότερο από 0.1 mm3.
Αυτό το καθιστά τόσο μικρό όσο ένα άκαρι σκόνης και είναι ορατό μόνο με μικροσκόπιο.
Η επικοινωνία με αυτό, καθώς και η τροφοδοσία του με ενέργεια, γίνεται μέσω μικροκυμάτων.
Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στο Science Advances με τίτλο «Application of a sub–0.1-mm3 implantable mote for in vivo real-time wireless temperature sensing»
Όταν τα μικρά ηλεκτρονικά είδη ενδέχεται να διαθέτουν μονάδες ραδιοσυχνοτήτων (RF) για μετάδοση και λήψη ηλεκτρομαγνητικών ραδιοσημάτων, αυτά τα μήκη κύματος είναι πολύ μεγάλα για να χρησιμοποιηθούν με μια τόσο μικρή συσκευή. Τα μήκη κύματος υπερήχων, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ μικρότερα σε μια δεδομένη συχνότητα, καθώς η ταχύτητα του ήχου είναι πολύ μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός στην οποία ταξιδεύουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Έτσι, η ομάδα ενσωμάτωσε έναν πιεζοηλεκτρικό μορφοτροπέα που λειτουργεί ως «κεραία» για ασύρματη τροφοδοσία και επικοινωνία μέσω υπερήχων.
Αυτό συνδυάζεται με έναν ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας χαμηλής ισχύος για να μετατρέψει το τσιπ σε ανιχνευτή για ανίχνευση θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντάς του να παρακολουθεί τη θερμοκρασία του σώματος και επίσης τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που οφείλονται στη θεραπευτική εφαρμογή υπερήχων. Οι ικανότητες του εμφυτεύματος αποδείχθηκαν σε ζωντανά ποντίκια στα οποία χρησιμοποιήθηκαν υπέρηχοι για νευροδιέγερση. Έως και επτά τσιπ εμφυτεύθηκαν στα ποντίκια κάθε φορά, μέσω ενδομυϊκής ένεσης με σύριγγα.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτοί οι τύποι τσιπ εμφυτεύονται στο ανθρώπινο σώμα και, στη συνέχεια, επικοινωνούν ασύρματα πληροφορίες σχετικά με το τι μετράνε μέσω υπερήχων. Στην τρέχουσα μορφή του μικροσκοπικού αυτού τσιπ, η δυνατότητα του να δίνει πληροφορίες από μετρήσεις (που γίνονται μέσω υπερήχων) περιορίζεται στη μέτρηση της θερμοκρασίας του σώματος, αλλά άλλες δυνατότητες περιλαμβάνουν επίσης μετρήσεις για την αρτηριακή πίεση, τα επίπεδα γλυκόζης και την αναπνευστική λειτουργία.
"Αυτή είναι μια νέα ιδέα του" chip as system "- αυτό είναι ένα chip που μόνο του, χωρίς τίποτα άλλο, είναι ένα πλήρως λειτουργικό ηλεκτρονικό σύστημα" λέει ο επικεφαλής της μελέτης Ken Shepard.
"Αυτό θα πρέπει να είναι επαναστατικό για την ανάπτυξη ασύρματων, μικροσκοπικών εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών που μπορούν να αισθανθούν διαφορετικά πράγματα", "χρησιμοποιείται σε κλινικές εφαρμογές και τελικά εγκρίθηκε για ανθρώπινη χρήση. "
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances .
πηγή 11-5-21
https://newatlas.com/electronics/worlds-smallest-single-chip-system-injectable/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Υβριστικά σχόλια θα πηγαίνουν στα αζήτητα.