Людське тіло для бездротового зв'язку. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Людське тіло для бездротового зв'язку

10.09.2015

Через широке поширення різних електронних пристроїв наше тіло, хочемо ми того чи ні, стає носієм великої кількості гаджетів, які повинні якимось чином спілкуватися один з одним. Причому йдеться не тільки про смартфони або смартвотчі, а й керовані на відстані медичні прилади, що знаходяться в прямому сенсі всередині тіла.

Зараз спілкування відбувається за допомогою бездротового зв'язку на зразок Bluetooth, в якому використовуються досить потужні передавачі для того, щоб проникнути через людське тіло, і, як наслідок, громіздкі акумулятори. Проблему спробував вирішити Патрік Мерсьє (Patrick Mercier), професор факультету електротехніки та обчислювальної техніки в університеті штату Каліфорнія в Сан-Дієго. Разом зі своїми аспірантами він розробив систему зв'язку, що створює надслабкі електромагнітні поля та передає електричний сигнал безпосередньо через тіло з мінімальними втратами.

Система знаходиться на ранній стадії розробки. Однак її автори вже стверджують, що вона суттєво перевершує існуючі радіочастотні технології, знижуючи втрати за рахунок згасання сигналу в неймовірні 10 млн. разів, порівняно з втратами при використанні технології Bluetooth. За словами Мерсьє, розроблена ним технологія забезпечує найменші втрати з усіх відомих систем бездротових комунікацій за участю людського тіла.

Для будівництва прототипу інженери використовували мідний провід, укладений у трубку з полівінілхлориду. На одному кінці пристрою розташовується приймач та аналізатор, на іншому дроти обвивають різні частини тіла – голову, руки та ноги. Завдяки такій котушці виникає індукційний струм, а кінцівки виступають своєрідними хвилеводами. За допомогою цієї системи авторам вдалося передати надслабкі сигнали від руки до руки, від руки до голови та від руки до ноги, отримати їх та проаналізувати.

Якщо технологію вдасться довести до промислового зразка, її переваги виявляться у скороченні обсягу пристроїв з допомогою мінімізації джерел енергії, а й у підвищеної захищеності комунікацій. На відміну від технології Bluetooth, що передає сигнал через відкритий і доступний для всіх простір, практично все магнітне поле залишається всередині тіла, а зовнішнє випромінювання настільки мізерне, що перехопити сигнал вдасться.

<< Назад: Морозиво, що не тане 10.09.2015

>> Вперед: Домашні бактерії розкажуть про ваше особисте життя 09.09.2015

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Пересадка біологічного годинника 25.06.2015

Кишкова паличка - одна з тих організмів, які обходяться без внутрішнього добового ритму, що підкоряється зміні дня та ночі. Зате такий годинник є у ціанобактерій, що не дивно: вони займаються фотосинтезом, а якщо ти займаєшся фотосинтезом, то хочеш не хочеш, за сонцем стежитимеш. Власне, крім ціанобактерій, жодні інші бактерії добовими ритмами не мали. (Підкреслимо, що йдеться саме про циркадний, добовий годинник, а не взагалі про біологічні ритми.)

Памеле Сільвер (Pamela A. Silver) та її колегам з Інституту Уайса при Гарвардському університеті спало на думку пересадити біологічний годинник з однієї бактерії в іншу - тобто, як можна здогадатися, з ціанобактерії в кишкову паличку. Як відомо, у ціанобактерій молекулярною "пружиною" добового ритму служать три білки під назвою KaiA, KaiB і KaiC: протягом дня KaiA фосфорилює KaiC, а вночі KaiB виконують зворотну реакцію, тобто знімає з KaiC залишки фосфорної кислоти. Сам KaiC може впливати на активність інших генів (у тому числі і свого власного), стимулюючи транскрипцію, тобто синтез РНК на них, але робити він це може залежно від того, в якому вигляді він знаходиться, у денному фосфорильованому або в нічному нефосфорильованому .

Система, як бачимо, досить проста, потрібно було лише пересадити три гени від ціанобактерії Synechococcus elongatus кишкової палички Escherichia coli. Фосфорильований KaiC взаємодіє з іншим білком, SasA, і дослідники внесли в геном кишкової палички ще й ген білка, що світиться, який включався комплексом KaiC-SasA. Настав день, KaiC отримував фосфатну групу, зв'язувався з SasA, і обидва разом активували синтез РНК на гені флуоресцентного білка. На його РНК синтезувався сам білок і клітина починала світитися. Іншими словами, кишкову паличку, у якої жодного добового годинника зроду не було, забезпечили циркадними "ходиками". Щоправда, через три дні годинник ламався. За словами авторів, самі ціанобактерії мають додаткові механізми, що забезпечують синхронізацію ядра молекулярної "пружини" з часом доби, а звичайних же бактерій такої "поправки ходу" немає (хоча ніщо не заважає і такі гени теж пересадити в кишкову паличку). Повністю результати експериментів описані у статті Science Advances.

Мета роботи була, зрозуміло, не тільки в тому, щоб отримати бактерію, що світиться по годинах. Такі клітини, які до того ж вміли б ще синтезувати ліки, могли б послужити хорошими дозаторами, звільняючи потрібну речовину в потрібний момент часу (адже у хвороб теж є свої циклічні ритми).

Вважається, що ожиріння та супутні йому метаболічні розлади виникають через засмучений добовий годинник організму, який перестає задавати правильний розпорядок дня кишковим бактеріям - у яких, нагадаємо, власного годинника немає. І тут, мабуть, допомогли б саме ті бактерії, яких таким годинником забезпечили в лабораторії. Нарешті, якщо ми говоримо про мікроорганізми, що використовуються для отримання біопалива, то їх можна змусити працювати від сонця, а щоб це відбувалося з максимальною користю, знову ж таки знадобиться добовий годинник.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт