Передача сигнала через человеческие ткани

13.04.2020

Команда разработчиков из Финляндии продемонстрировала работу безопасного для живых организмов метода передачи сигнала на импланты, размещенные внутри биологической ткани. Сигнал невозможно перехватить, блокировать или изменить с дальнего расстояния.

Профессор Маркос Кац (Marcos Katz) из Университета Оулу много лет руководит исследованиями по поиску альтернативных способов передачи связи. В 2017 году совместно с коллегами ученый разработал гибридный канал связи, способный плавно переключаться между режимами передачи радиоволн и волн в видимого света при помощи технологии VLC (англ. Visible Light Communication - связь по видимому свету). Режим работы канала зависел от его состояния и передаваемой информации.

При тестировании длину волны излучения увеличивали с нескольких миллиметров до нескольких сантиметров и обнаружили хорошую связь даже для глубоко расположенных имплантов. Внешний источник сигнала при этом располагали на расстоянии нескольких метров от "тела".

Первые результаты - 10 килобит в секунду - не слишком порадовали ученых. Тогда она увеличили число приемников/источников сигнала, поколдовали над схемами модуляции и получили многократное увеличение скорости передачи.

Технология передачи сигнала с помощью инфракрасного излучения полезна не только в коммуникационных приложениях. VLC можно применять для управления, например, кардиостимуляторами и дефибрилляторами. При этом радиопомехи или чей-то злой умысел не смогут вызвать отказ этого жизненно важного оборудования.

Именно с применением технологии в медицинской сфере связаны будущие исследования финской команды. Разработчики надеются внести вклад в развитие способов диагностики и лечения заболеваний, а также управления устройствами, вживленными в человеческое тело. Осталось лишь лучше понять биоткань как проводящую среду для инфракрасного излучения.

<< Назад: Атомные часы облегчат освоение космоса 14.04.2020

>> Вперед: Наушники, способные самостоятельно обеззараживаться 13.04.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Автомобильный проектор понимает жесты и человеческую речь 16.08.2014 Калифорнийский стартап Navdy разработал одноименную проекционную систему, которая может быть использована во всех автомобилях. В отличие от других подобных продуктов вида Head-up-Display (HUD), новинка не только выводит полезную информацию, вроде подсказок навигации и текущей скорости, но и позволяет управлять некоторыми функциями смартфона при помощи голоса и жестов. Компактное устройство Navdy, управляемое двухъядерным процессором и операционной системой Android 4.4, устанавливается на рулевую колонку перед водителем. Проектор выводит картинку в высоком разрешении на 5,1-дюймовый прозрачный экран, который располагается не на лобовом стекле, как у модели Garmin HUD, а на самом приспособлении. При этом человек за рулем видит изображение, которое как будто находится на расстоянии около двух метров от его глаз. Navdy, подключаясь к бортовому компьютеру через диагностический разъем OBD-II (есть у всех современных машин), проецирует показания текущей скорости, уровень топлива, запас хода и другие штатные сведения. Этот гаджет может выступать в качестве навигатора. Для этого доступна синхронизация с iPhone или Android-смартфоном по беспроводному каналу (Wi-Fi 802.11 b/g/n или Bluetooth 4.0). Навигация осуществляется при помощи сервиса Google Maps, но в будущем разработчики обещают добавить поддержку других картографических служб, таких как Waze и Apple Maps. Инструкции с направлениями движения для водителей наглядно прорисовываются и не убираются во время входящего звонка или сообщения. Информация о звонящем абоненте также выводится на проекционную поверхность. Движением руки автовладелец, не отвлекаясь от управления машиной, может принять вызов или отклонить его. За распознавание жестов отвечает встроенная инфракрасная камера. Входящие сообщение могут зачитываться вслух или настроены таким образом, чтобы выводились на дисплей только во время полной остановки автомобиля. В Navdy есть и голосовое управление, построенное на использовании популярных сервисов Apple Siri и Google Now. При помощи речевых команд можно набрать номер абонента, управлять аудиосистемой, задавать маршрут, диктовать SMS-сообщение или заметку для Twitter-блога. При этом микрофон снабжен технологией цифровой обработки звука DSP (Digital Signal Processing) для подавления нежелательных шумов. Устройством можно комфортно пользоваться во время езды по неровным дорогам: стабилизацию изображения обеспечивают акселерометр и электронный компас. Встроенный датчик света поможет автоматически отрегулировать яркость картинки в зависимости от интенсивности внешнего освещения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025