電子機器の継続的な小型化は、私たちが健康を監視および改善するために私たちの体に何を置くかに関して、いくつかの刺激的な可能性を開いています。 コロンビア大学のエンジニアは、この技術の極端なバージョンを実証し、これまでに作成された中で最小のシングルチップシステムを開発しました。これは、皮下注射針を埋め込んで体内の温度を測定することができます。
てんとう虫サイズのインプラント 深部組織の酸素レベルを小さなものまで追跡します。神経塵神経信号をリアルタイムで監視するセンサーである科学者たちは、小さな電子機器の機能に関して大きな一歩を踏み出しました。 コロンビアエンジニアによって開発されたインプラントは、世界最小のシングルチップシステムとして新境地を開拓します。これは、総体積が0.1mm未満の完全に機能する電子回路です。3.
それはそれをチリダニと同じくらい小さくし、そして 世界最小のコンピューター、各辺に沿って0.3 mm（0.01インチ）の立方体形状のデバイス。 顕微鏡でしか見えないこの小さなチップは、特に通信や電源の供給方法に関しては、独創的な思考が必要でした。
小さな電子機器が電磁無線信号を送受信するための無線周波数（RF）モジュールを備えている場合、これらの波長は大きすぎて、これほど小さなデバイスで使用することはできません。 一方、超音波の波長は、電磁波が伝わる光の速度よりも音速がはるかに遅いため、特定の周波数でははるかに小さくなります。 そのため、チームは、超音波を介したワイヤレス電力供給と通信のための「アンテナ」として機能する圧電トランスデューサーを組み込みました。
これは、搭載された低電力温度センサーと組み合わせて、チップをリアルタイムの温度検知用のプローブに変え、体温や超音波の治療用途によって引き起こされる温度の変動を監視できるようにします。 インプラントの機能は、超音波神経刺激に使用された生きたマウスで実証され、注射器による筋肉内注射によって一度に最大XNUMXつがマウスに埋め込まれました。
科学者たちは、これらのタイプのチップが人体に埋め込まれ、超音波を介して測定した情報をワイヤレスで通信することを想像しています。 現在の形では、これは体温に制限されていますが、他の可能性には、血圧、血糖値、呼吸機能が含まれます。
「機能するチップをどれだけ小さくできるかという限界をどこまで押し上げることができるかを見たかったのです」と、研究のリーダーであるケンシェパードは述べています。 「これは「システムとしてのチップ」の新しいアイデアです。これは、単独で、他に何もない、完全に機能する電子システムであるチップです。 これは、さまざまなものを感知し、臨床アプリケーションで使用され、最終的には人間による使用が承認される、ワイヤレスで小型化された埋め込み型医療機器の開発にとって革新的なものになるはずです。」
研究は雑誌に掲載されました 科学の進歩.
出典：コロンビア大学経由 EurekAlert
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出典：https：//newatlas.com/electronics/worlds-smallest-single-chip-system-injectable/
