中場無線傳輸傳遞動力直接安全
該技術(shù)的關(guān)鍵涉及到一種在人體內(nèi)可控制電磁波的新方式。
眾所周知,電磁波充斥著宇宙空間,每天我們都在使用,例如由巨大的無線電發(fā)射塔為我們播放信號;在微波爐里烘烤食物或使用無線充電的電動牙刷。
在此發(fā)現(xiàn)之前,日常使用的電磁波有涇渭分明的兩種主要類型:遠(yuǎn)場波和近場波。遠(yuǎn)場波可長距離輸送,像來自無線電廣播塔的電磁波。但當(dāng)它們遇到生物組織時(shí),要么無害的反射到人體,要么由皮膚作為熱量吸收。而無論哪種方式,遠(yuǎn)場的電磁波作為用于醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)潛在無線電源卻被忽略了。
近場波可以被安全地作為無線電源系統(tǒng)使用。當(dāng)前一些醫(yī)療裝置如聽力植入物就使用的這種近場技術(shù)。但顧名思義,它們僅可在短距離內(nèi)傳輸功率,限制了在人體內(nèi)深處應(yīng)用的有效性。
新的技術(shù)將近場波的安全性與遠(yuǎn)場波的覆蓋范圍相融合,基于一個(gè)原則,即當(dāng)波接觸到不同的材料,如空氣、水或生物組織,會有不同的傳播。例如,當(dāng)你把耳朵貼在鐵軌上,可以聽到車輪振動得很遠(yuǎn),因?yàn)槁暡ㄍㄟ^金屬比其通過空氣傳播的速度更快,達(dá)到更遠(yuǎn)的距離。
由此,研究人員設(shè)計(jì)出一種產(chǎn)生特殊類型的近場波動力源。在某種程度上,當(dāng)這個(gè)特殊的波浪從空氣移動到皮膚上,便改變了其傳播特點(diǎn),就像聲波穿過火車軌道一樣。研究人員稱這種新方法為中場無線傳輸。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員使用中場傳輸系統(tǒng)直接安全地給植入心臟或腦部器官的微小醫(yī)療儀器傳遞動力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目前的近場波系統(tǒng)的范圍。
新發(fā)現(xiàn)或催生新一代微種植體
?
據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)、物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道,研究人員認(rèn)為,這一發(fā)現(xiàn)將催生新一代的可編程微種植體,其傳感器可以監(jiān)測身體深處的重要功能;電刺激改變大腦中的神經(jīng)信號;藥物輸送系統(tǒng)直接供給藥品到疾病感染部位。
斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所所長威廉·紐瑟姆評價(jià)說,這項(xiàng)研究工作創(chuàng)造性地開發(fā)了一種替代藥物療法的可能,即可以起治療作用然后溶解的電子設(shè)備。新的治療方式可能對某些疾病比藥物更有效,因?yàn)檫@種方法將使用植入式裝置來直接調(diào)節(jié)特定大腦回路的活動。而通過比較,服用的藥物卻會遍布整個(gè)大腦,且有一定的副作用。
斯坦福大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授紐瑟姆說:“為了讓這種方式更為實(shí)用,相關(guān)設(shè)備必須小型化,設(shè)法給在大腦深處的儀器以無線的方式供電或者充電。”
他又補(bǔ)充說:“該研究已經(jīng)解決了一個(gè)重要難題,可以安全地給植入體內(nèi)的微型設(shè)備供電,為這個(gè)領(lǐng)域新的創(chuàng)新鋪平了道路?!?/p>
當(dāng)然,如果在人體內(nèi)進(jìn)行這種測試被批準(zhǔn),并證明是成功的,未來仍然需要數(shù)年時(shí)間的努力,以滿足商業(yè)醫(yī)療器械使用這種無線充電系統(tǒng)對安全性和有效性的要求
評論