Батарейка на желудочном соке

11.02.2017

Устройство, разработанное Джованни Траверзо (Giovanni Traverso) и его коллегами, представляет собой крохотный микрофон в силиконовой капсуле, который прислушивается к человеку изнутри и передает услышанные звуки беспроводным способом на электронное обрабатывающее устройство снаружи. Такой датчик действительно может сообщить о каких-то проблемах в организме, едва только они начнутся и до того, как они превратятся во что-то клинически серьезное. Срок службы капсулы - один-два дня, а расстояние передачи сигнала пока не превышает 3 м, но и один день непрерывного наблюдения - это уже неплохо, а расстояние передачи не кажется такой уж большой проблемой, если сигнал сможет принимать, скажем, обычный смартфон, который потом сам передаст его еще дальше.

Впрочем, и время работы таких устройств можно продлить, если снабдить их каким-то более "долгоиграющим" источником энергии. Обычный элемент питания, от которого работает датчик, сравнительно быстро разряжается, и, кроме того, потенциально небезопасен. Однако исследователи нашли, чем его можно заменить. Они использовали ту же идею, что лежит в основе "лимонной батарейки": известно, что если в лимон вставить два электрода, то благодаря лимонной кислоте между ними возникнет электрический ток. В желудке среда довольно кислая, так почему бы не использовать его в качестве источника питания? К микроэлектронной капсуле приделали цинковый и медный электроды - и ток пошел: электроны из цинка выходили в кислую среду и замыкали гальваническую цепь.

Метод проверили на "проглатываемом термометре": капсулу с термосенсором скармливали свинье, а затем регистрировали сигнал от передатчика, который приходил на частоте 900 Мгц. Пока "термометр" находился в желудке, где кислоты много, сигнал приходил каждые 12 секунд и распространялся на расстояние в два метра. Когда капсула естественным путем пропутешествовала из желудка в тонкий кишечник, где кислотность уже не такая высокая, мощность устройства упала до 1/100 от того, что было желудке, однако и этого было достаточно, чтобы измерять температуру внутри и передавать информацию наружу, пусть и не так часто.

Пока что размеры такого датчика, способного работать "от желудка", достаточно велики - 40 мм в длину и 12 мм в диаметре - однако авторы работы не сомневаются, что им удастся сделать его еще меньше, при этом снабдив его еще дополнительными сенсорными системами.

<< Назад: Измерено время без использования часов 12.02.2017

>> Вперед: Биометрические терминалы-считыватели Safran Sigma 11.02.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Силиконовые браслеты измерят качество воздуха 01.08.2021 Исследование, проведенное учеными из Школы общественного здравоохранения Техасского университета A&M, показывает, что недорогие и удобные устройства, такие как силиконовые браслеты, можно использовать для получения количественных данных о качестве воздуха, что особенно важно в периоды повышенной чувствительности, например, при беременности. Было показано, что пренатальное воздействие ПАУ приводит к неблагоприятным последствиям для здоровья детей. Группа специалистов обнаружила, что браслеты при использовании в качестве пассивных пробоотборников обладают способностью связывать полулетучие полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) с меньшей молекулярной массой - класс химических веществ, которые естественным образом встречаются в угле, сырой нефти и бензине и производятся при сжигании угля, нефти, газа, дерева, мусора и табака - аналогично активному отбору проб. Исследование было сосредоточено на беременных женщинах в округе Идальго в Южном Техасе. Этот конкретный район Техаса был выбран из-за повышенной распространенности детской астмы в этом регионе, а также более высокого уровня недоношенности (14,8 процента) по сравнению с остальной частью штата (12,9 процента). Ученые провели количественную оценку воздействия ПАУ на беременных женщин, проживающих в Макаллене. Для сбора данных участники несли рюкзаки с оборудованием для отбора проб воздуха. К каждому рюкзаку был прикреплен силиконовый браслет. После трех непоследовательных 24-часовых периодов оборудование для отбора проб воздуха и браслеты были проанализированы на содержание ПАУ. Когда исследователи проанализировали и сравнили данные, полученные от оборудования для отбора проб воздуха и браслетов, они обнаружили, что браслеты дали результаты, аналогичные результатам более традиционных методов тестирования. Исследователи предполагают, что использование силиконовых браслетов в качестве пассивного пробоотборника может быть полезно при изучении полулетучих ПАУ. "Использование браслетов привлекательно, потому что они недороги и удобны в носке, - сказала соавтор Ица Мендоза-Санчес, доцент кафедры охраны окружающей среды и гигиены труда (EOH). - Браслеты использовались для обнаружения ряда загрязнителей, но квалификация этих загрязнителей остается проблемой. Наша цель состояла в том, чтобы оценить, в какой степени мы можем использовать браслеты в качестве пассивных пробоотборников для количественного определения ПАУ в воздухе. Мы обнаружили, что схемы обнаружения схожи для низкомолекулярных соединений и что прикрепление браслетов к ремню рюкзака является хорошим методом отбора проб для оценки условий, при которых браслеты могут использоваться для количественного определения ПАУ в воздухе". "Воздействие ПАУ на мать во время беременности особенно вредно для здоровья детей, поскольку это фаза быстрого роста и развития человека, - сказал Джонсон. - Таким образом, простые методы количественной оценки воздействия ПАУ крайне необходимы для оценки риска и разработки эффективных стратегий вмешательства". Джонсон сказал, что результаты исследования подтверждают, что браслеты, используемые в качестве пассивных пробоотборников, могут быть полезны в будущих исследованиях по оценке неблагоприятных последствий для здоровья от пренатального воздействия ПАУ.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025