Grafen pomaga dostać się do mózgu. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Grafen pomaga dostać się do mózgu

17.01.2017

Ludzki mózg jest niezwykle złożonym i unikalnym systemem i istnieje wiele metod jego badania. Procesy informacyjne w mózgu możemy oceniać na podstawie zmian w kontaktach międzyneuronalnych – synapsach lub na podstawie zmian w krążeniu krwi – obszary robocze wymagają większej ilości składników odżywczych i tlenu; a badanie ludzkiego mózgu sprowadza się w istocie do obserwacji tych dwóch rodzajów aktywności, przejawiających się w odpowiedzi na różne bodźce.

Zwykle do badań neurofizjologicznych do mózgu wszczepia się specjalne układy mikroelektrod (czyli wiele elektrod zainstalowanych na wspólnej matrycy), które umożliwiają wykrycie sygnału elektrycznego w kilku miejscach jednocześnie. W zależności od eksperymentu takie matryce są wszczepiane albo na powierzchni mózgu, albo w głąb niego.

Matryce mikroelektrod mają zwykle szereg wad: nieprzezroczyste styki, ograniczona przezroczystość materiału jako całości, niejednolita przepuszczalność dla różnych długości fal. Często są wykonane z twardego i biokompatybilnego materiału, na który mózg reaguje stanem zapalnym. Idealnie, matryce powinny być przezroczyste w szerokim zakresie, aby neurony mogły być stymulowane światłem o różnych częstotliwościach, od niebieskiego (stosowanego w optogenetyce) do podczerwieni (stosowanego w dwufotonowej mikroskopii fluorescencyjnej), elastycznego i biokompatybilnego. Pożądane jest również, aby były wystarczająco cienkie – przy odpowiedniej przezroczystości pozwala to na optymalizację optycznego zbierania informacji.

W przypadku neuroelektrod matrycowych często stosuje się materiały takie jak napylany tytanem tlenek indowo-tytanowy (ITO) lub cyrkon. Przepuszczają odpowiednio 80% i 60% światła, ale przepustowość jest silnie zależna od długości fali, co utrudnia łączenie kilku metod wykorzystujących różne długości fal światła do neurostymulacji lub wykrywania sygnału odpowiedzi.

Amerykańscy fizycy i neuronaukowcy opracowali nowe matryce mikroelektrod na bazie grafenu. Grafen to kryształ o kształcie plastra miodu, składający się z atomów węgla, grubości jednego lub więcej atomów - w rzeczywistości jest to kryształ dwuwymiarowy. Jeśli wykonamy dużo warstw grafenowych w stosie, to otrzymamy grafit, który jest wszystkim znany.

Grafen jest bardzo elastyczny, a jednocześnie bardzo wytrzymały jak na swoją grubość. Ma również przezroczystość około 90% w widmie od ultrafioletu do podczerwieni i jest doskonałym przewodnikiem prądu. Jest jasne, dlaczego wielu naukowców aktywnie bada grafen i możliwość wykorzystania go do tworzenia cienkich i elastycznych elektrod.

Neuronaukowcy wiążą duże nadzieje ze swoim wynalazkiem: są przekonani, że można go zaadaptować do różnych badań nad badaniem aktywności mózgu, a także do tworzenia implantów. Ponadto taki układ mikroelektrod jest również przydatny w eksperymentach z kulturami komórkowymi, w których bardzo ważne jest monitorowanie wzrostu komórek.

<< Powrót: Nowe rozwiązanie do ładowania i tworzenia kopii zapasowych danych smartfona 18.01.2017

>> Naprzód: Bragi Słuchawki Bezprzewodowe Słuchawki 17.01.2017

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Dysk twardy 4 TB firmy Hitachi 08.02.2012

Wzrost ilości dostępnej treści w sieci wymaga od producentów tworzenia nowych rozwiązań do tworzenia zasobożernych dysków twardych. Hitachi postanowiło jednak nie eksperymentować z innowacjami i wypuściło swój własny dysk twardy Deskstar 7K4000 HDS724040ALE640, całkowicie oparty na „klasycznych” technologiach.

Według producenta dysk twardy o pojemności 4 TB ma pięć talerzy przedostatniej generacji, z których każdy ma pojemność 800 GB. Do połączenia z komputerem stacjonarnym wykorzystywany jest interfejs SATA 3.0, który zapewnia przepustowość do 6 Gb/s. Deskstar 7K4000 HDS724040ALE640 ma 64 MB pamięci podręcznej i prędkość obrotową wrzeciona 7200 obr./min.

Jako dodatek do swojego asortymentu firma wydała również „zieloną” wersję dysku twardego: Deskstar 5K4000. Rozmiar 3,5 cala mieści również 5 800 GB talerzy. Prędkość wrzeciona, w przeciwieństwie do 7K, jest mniejsza: 5900 obr/min, a rozmiar bufora to 32 MB. Pomimo faktu, że koszt Deskstar 5K4000 nie został jeszcze ujawniony, model 7K jest już dostępny w japońskiej sprzedaży detalicznej za 380 USD.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn