Mikroanteny do interfejsu mózg-komputer. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

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

Mikroanteny do interfejsu mózg-komputer

29.08.2017

Naukowcy z Northeastern University w Bostonie (USA), kierowani przez inżyniera i materiałoznawcę Niana Suna, stworzyli mikroanteny, które są o kilka rzędów wielkości mniejsze i wydajniejsze niż tradycyjne anteny.

Anteny odbierają informacje w postaci fal elektromagnetycznych, które przekształcają w przemienne napięcie elektryczne. Zgodnie z prawami fizyki, w tym celu rozmiar anteny musi w przybliżeniu odpowiadać długości fali elektromagnetycznej - innymi słowy, muszą być dość duże. Z drugiej strony antena może również rezonować w odpowiedzi na fale akustyczne o tej samej częstotliwości, które są znacznie krótsze. To właśnie z tej „luki” korzystał Sun i jego koledzy.

Wynaleziona przez nich antena jest pokryta na zewnątrz warstwą materiału piezomagnetycznego, który rozszerza się i kurczy w zależności od stanu pola magnetycznego. W ten sposób przekłada drgania elektromagnetyczne na dźwięk. Następnie kolejna warstwa materiału piezoelektrycznego zamienia te drgania na zmienny prąd elektryczny. Podczas wysyłania sygnału wszystko dzieje się w odwrotnej kolejności. Tym samym antena faktycznie odbiera i wysyła wibracje dźwiękowe – a zatem może być około 1000 razy mniejsza niż tradycyjna.

W oparciu o tę zasadę autorzy artykułu stworzyli dwa rodzaje anten. Pierwszy, z okrągłą membraną, pracuje w zakresie gigahercowym, z którego korzysta m.in. technologia Wi-Fi. Drugi, z prostokątną membraną, przeznaczony jest do zakresu megahercowego używanego przez telewizję i radio. W eksperymentach z nowymi antenami odebrali i wysłali sygnał o częstotliwości 2,5 GHz około 100 tys. razy wydajniejszy niż konwencjonalne anteny.

Według głównego autora badania, głównym wyzwaniem projektowym było znalezienie materiału piezomagnetycznego o odpowiednich właściwościach — ostatecznie wybrano zestaw żelaza, galu i boru — i wyprodukowanie go w odpowiedniej jakości.

Przynajmniej rozwój może otworzyć drogę do stworzenia bardziej kompaktowych i wydajnych urządzeń – od telefonów komórkowych po satelity. W przyszłości możliwe będzie również zastosowanie nowych miniaturowych nadajników w prężnie rozwijającym się „Internecie Rzeczy”. Przed medycyną otwierają się szerokie perspektywy – miniaturowe nadajniki będą w stanie przeniknąć każdą tkankę lub naczynie, aby na miejscu pobrać dane i przesłać je do lekarza. Teoretycznie implanty mózgowe są również możliwe do stworzenia interfejsu mózg-komputer - dzięki czemu możemy kontrolować rzeczy bezpośrednio za pomocą mocy myśli.

<< Powrót: Głośnik stacjonarny Logitech MX Sound 30.08.2017

>> Naprzód: Podwodny kanał komunikacji kwantowej 29.08.2017

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

Wyhodowano pierwsze biologiczne komórki rozrusznika 22.12.2016

Naukowcy z Centrum Medycyny Regeneracyjnej MacEwen na Uniwersytecie Heath (USA), kierowani przez doktora Stephanie Protze, po raz pierwszy wyhodowali w laboratorium działające rozruszniki serca z komórek macierzystych.

Mówimy o komórkach, które generują impulsy określające częstość akcji serca. Komórki te są skoncentrowane w specjalnym obszarze mięśnia sercowego. Kiedy nie wykonują swojej pracy, osoba potrzebuje mechanicznego rozrusznika.

Metoda opiera się na wcześniejszych pracach tego samego zespołu badawczego, który szczegółowo opracował, jakie substancje (molekuły sygnalizacyjne) podane w ściśle określonych ilościach w ściśle określonej kolejności mogą zamienić komórkę macierzystą ssaka w komórkę rozrusznika.

„Odtwarzamy ludzką biologię na szalce Petriego" – wyjaśnia dr Gordon Keller, dyrektor McEwen Center i jeden ze współautorów artykułu. „Odtwarzamy ścieżkę, którą obiera natura, aby wytworzyć te komórki".

Komórki uzyskane in vitro - rozruszniki serca zostały już przeszczepione do serca myszy laboratoryjnych i tam pracują normalnie.

Znaczenie tej pracy jest nie do przecenienia: dzięki osiągnięciom Protze, Keller i ich współpracowników, w przyszłości być może uda się wyhodować w laboratorium rozruszniki biologiczne, które będą znacznie lepiej zintegrowane z ludzkim organizmem i będą działały wydajniej niż sztuczne.

Jednak naukowcy twierdzą, że badania kliniczne nowej metody na ludziach są wciąż odległe – naukowcom zajmie co najmniej pięć do dziesięciu lat, aby wystarczająco dobrze pracować na myszach.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

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