Человеческое тело для беспроводной связи

10.09.2015

Из-за широкого распространения различных электронных устройств наше тело, хотим мы того или нет, становится носителем большого количества гаджетов, которые должны каким-то образом общаться друг с другом. Причем речь идет не только о смартфонах или смартвотчах, но и управляемых на расстоянии медицинских приборах, находящихся в прямом смысле внутри тела.

Сейчас общение происходит посредством беспроводной связи вроде Bluetooth, в которой используются достаточно мощные передатчики для того, чтобы проникнуть через человеческое тело, и, как следствие, достаточно громоздкие аккумуляторы. Проблему попытался решить Патрик Мерсье (Patrick Mercier), профессор факультета электротехники и вычислительной техники университете штата Калифорния в Сан-Диего. Вместе со своими аспирантами он разработал систему связи, создающую сверхслабые электромагнитные поля и передающую электрический сигнал непосредственно через тело с минимальными потерями.

Система находится на весьма ранней стадии разработки. Однако ее авторы уже утверждают, что она существенно превосходит существующие радиочастотные технологии, снижая потери за счет угасания сигнала в невероятные 10 млн. раз по сравнению с потерями при использовании технологии Bluetooth. По словам Мерсье, разработанная им технология обеспечивает самые меньшие потери из всех ныне известных систем беспроводных коммуникаций с участием человеческого тела.

Для постройки прототипа инженеры использовали медный провод, заключенный в трубку из поливинилхлорида. На одном конце устройства располагается приемник и анализатор, на другом провода обвивают различные части тела - голову, руки и ноги. Благодаря такой катушке возникает индукционный ток, а конечности выступают своего рода волноводами. С помощью этой системы авторам удалось передать сверхслабые сигналы от руки к руке, от руки к голове и от руки к ноге, получить их и проанализировать.

Если технологию удастся довести до промышленного образца, ее преимущества проявятся не только в сокращении размера устройств за счет минимизации источников энергии, но и в повышенной защищенности коммуникаций. В отличие от технологии Bluetooth, передающей сигнал через открытое и доступное всем пространство, практически все магнитное поле остается внутри тела, а внешнее излучение настолько ничтожно, что перехватить сигнал ряд удастся.

<< Назад: Нетающее мороженое 10.09.2015

>> Вперед: Домашние бактерии расскажут о вашей личной жизни 09.09.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный способ очистки фильтров строчных вод 02.03.2022 Китайские ученые разработали многоразовые катализаторы на основе наночастиц, которые включают в себя глюкозу, чтобы помочь эффективно разрушать загрязняющие вещества внутри фильтров для очистки сточных вод, не повреждая сами фильтры. Как правило, грязные фильтры для сточных вод очищаются с помощью сильных кислот, щелочей или окислителей. Хлорсодержащие окислители, такие как отбеливатели, могут разрушить самый стойкий органический мусор. Но они также повреждают полиамидные мембраны, которые используются в большинстве коммерческих систем нанофильтрации, и производят токсичные побочные продукты.  Более мягкой альтернативой отбеливателю является перекись водорода, но она медленно разлагает загрязняющие вещества. Ранее ученые объединили перекись водорода с оксидом железа для образования гидроксильных радикалов, которые повышают эффективность перекиси водорода в процессе, известном как реакция Фентона, которая позволяет разрушать многие органические вещества. Однако для того, чтобы реакция Фентона очистила фильтры, необходимы дополнительные перекись водорода и кислота, что увеличивает финансовые и экологические затраты. Чтобы избежать этого, китайские ученые использовали фермент глюкозооксидазы, который одновременно образует перекись водорода и глюконовую кислоту из глюкозы и кислорода. Они объединили наночастицы глюкозооксидазы и оксида железа в систему, которая катализирует расщепление загрязняющих веществ на основе реакции Фентона, создав эффективную и деликатную систему очистки для мембранных фильтров. Ученые сравнили новый метод очистки с другими методами. Они обнаружили, что первый способ лучше подходит для разрушения обычных загрязнителей бисфенола А и метиленового синего красителя. Кроме того, он позволяет сохранить большее количество структуры мембраны. Затем команда ученых объединила глюкозооксидазу и оксид железа в одну наночастицу. Наконец, они проверили способность новых наночастиц очищать пропитанные метиленовым синим нанофильтрационные мембраны, которые они загрязняли и очищали в течение трех циклов. После каждого цикла очистки наночастицы извлекались с помощью магнита и повторно использовались с новой глюкозой для активации катализатора.  После очистки у мембран на 94% восстановилась их первоначальная способность фильтрации воды. Поскольку для наночастиц не требуются сильнодействующие химикаты, и их легко восстановить, новая система, как отмечают ученые, является "более экологичным" и экономически эффективным подходом к очистке нанофильтрационных мембран.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025