Λογότυπο Zephyrnet

Μικροί ασύρματοι λαμπτήρες για βιοϊατρικές εφαρμογές

Ημερομηνία:

08 Μαρτίου, 2024

(Ειδήσεις Nanowerk) Μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του St Andrews και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας ανέπτυξε μια νέα ασύρματη πηγή φωτός που θα μπορούσε μια μέρα να καταστήσει δυνατό τον «φωτισμό» του ανθρώπινου σώματος από το εσωτερικό. Τέτοιες πηγές φωτός θα μπορούσαν να επιτρέψουν νέα, ελάχιστα επεμβατικά μέσα για τη θεραπεία και την καλύτερη κατανόηση ασθενειών που σήμερα απαιτούν την εμφύτευση ογκωδών συσκευών. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Προκαταβολές Επιστήμη ("Ασύρματες μαγνητοηλεκτρικές οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός"). Λαμπτήρας ασύρματης τροφοδοσίας που φωτίζει ένα διαφανές εγκεφαλικό φάντασμα Λαμπτήρας ασύρματης τροφοδοσίας που φωτίζει ένα διαφανές εγκεφαλικό φάντασμα. (Εικόνα: Julian Butscher) Η νέα προσέγγιση που παρουσίασαν οι επιστήμονες από τη Γερμανία και τη Σκωτία βασίζεται στην ενσωμάτωση του οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός (OLED) σε «ακουστικές κεραίες». Οι ακουστικές κεραίες διερευνώνται επί του παρόντος για διάφορες εφαρμογές όπως η ανίχνευση χαμηλών μαγνητικών πεδίων. Ως σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των ηλεκτρικών κεραιών, οι ακουστικές κεραίες μπορούν να σχεδιαστούν ώστε να είναι πολύ μικρότερες. Οι OLED βρίσκονται συνήθως σε σύγχρονα smartphone και τηλεοράσεις υψηλής τεχνολογίας και αποτελούνται από λεπτά στρώματα οργανικών υλικών που μπορούν να εφαρμοστούν σχεδόν σε οποιαδήποτε επιφάνεια. Στην εργασία τους, οι ερευνητές εκμεταλλεύονται αυτή την ιδιότητα για να αποθέσουν OLED απευθείας στην ακουστική κεραία, συγχωνεύοντας έτσι τις μοναδικές ιδιότητες και των δύο πλατφορμών σε μια ενιαία εξαιρετικά συμπαγή συσκευή. Με αυτόν τον τρόπο, οι ακουστικές κεραίες χρησιμεύουν ως υπόστρωμα και πηγή ενέργειας για την προσαρμοσμένη OLED. Μετατρέπουν την ενέργεια από ένα μαγνητικό πεδίο σε μηχανική ταλάντωση και στη συνέχεια σε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως σύνθετο μαγνητοηλεκτρικό φαινόμενο. Οι νέες συσκευές λειτουργούν σε συχνότητες κάτω των megahertz, ένα εύρος συχνοτήτων που χρησιμοποιείται για παράδειγμα για υποθαλάσσια επικοινωνία, καθώς τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία σε αυτή τη συχνότητα απορροφώνται ελάχιστα από το νερό. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα υποβρύχια, η επιδιωκόμενη εφαρμογή στη βιοϊατρική απαιτεί μια μικρή συσκευή για την αποφυγή αρνητικών επιπτώσεων στον ιστό. Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνικές οπτικής διέγερσης έχουν εμφανιστεί ως μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στην ηλεκτρική διέγερση, επειδή μπορούν να είναι πιο επιλεκτικές στα κύτταρα και ακόμη και να επιτρέπουν τη διέγερση μεμονωμένων κυττάρων. Τέτοιες τεχνικές έχουν ήδη δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε πρώιμες κλινικές δοκιμές, για παράδειγμα, για τη θεραπεία μιας κατά τα άλλα μη θεραπεύσιμης οφθαλμικής νόσου. «Η νέα ασύρματη πηγή φωτός μας συνδυάζει ελάχιστο μέγεθος συσκευής, χαμηλή συχνότητα λειτουργίας και οπτική διέγερση», δήλωσε ο καθηγητής Humboldt Dr Malte Gather, επικεφαλής του Humboldt Center for Nano- and Biophotonics στο Τμήμα Χημείας της Σχολής Μαθηματικών και του Πανεπιστημίου της Κολωνίας. Φυσικές επιστήμες. «Πολλές αναδυόμενες εφαρμογές απαιτούν πολλαπλές θέσεις να διεγερθούν ανεξάρτητα, γι' αυτό και οι σύγχρονοι διεγέρτες εγκεφάλου συχνά ενσωματώνουν μεγάλο αριθμό ηλεκτροδίων. Στην περίπτωση των ασύρματων πηγών φωτός μας, οι συσκευές μπορούν να ελέγχονται και να λειτουργούν ανεξάρτητα χωρίς την ανάγκη πρόσθετων και δυνητικά ογκωδών ηλεκτρονικών συσκευών.» Αυτό είναι δυνατό επειδή οι συχνότητες λειτουργίας διαφορετικών ακουστικών κεραιών μπορούν να συντονιστούν σε διαφορετικές τιμές. Στο μέλλον, αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει τον ατομικό έλεγχο πολλαπλών διεγερτών σε διαφορετικά μέρη του σώματος, για παράδειγμα για τη θεραπεία του τρόμου στα τελευταία στάδια της νόσου του Πάρκινσον. Ως επόμενο βήμα, οι ερευνητές στοχεύουν να μειώσουν περαιτέρω το μέγεθος των ασύρματων OLED τους και να δοκιμάσουν την τεχνολογία τους σε ένα ζωικό μοντέλο.

spot_img

Τελευταία Νοημοσύνη

spot_img