MIT:n tutkijat ovat kehittäneet pienen laitteen, joka
Keskeinen ongelma langattomissa lähettimissäon, että niiden on oltava kooltaan verrattavissa niiden lähettämän ja vastaanottaman sähkömagneettisen aallon pituuteen. Nämä aallonpituudet ovat erittäin suuria - ne ovat valon nopeus jaettuna aallon taajuudella. Siksi useimmat laitteet vaativat suuria antenneja.
Tässä tapauksessa, jos lisäät lähetystaajuutta pienentääksesi aallonpituutta, saat erittäin invasiivisen lähettimen. Tämä johtuu siitä, että korkeat taajuudet lähettävät lämpöä, joka vahingoittaa eläviä kudoksia.
Tutkijat löysivät tien ulos tästä umpikujasta:he loivat laitteen, joka muuntaa sähkömagneettiset aallot akustisiksi aalloksi. Näillä aalloilla, joilla on sama taajuus, on viisi suuruusluokkaa pienempi pituus kuin sähkömagneettisilla aalloilla. Tämä johtuu valon ja äänen nopeuksien eroista. Siksi pieni laite voi lähettää aaltoja halutulla aallonpituudella.
Kaaviokaavio esittääsolukuljetin, joka toimii langattomasti häkistä (vasemmalla), ja kaavio (oikealla), joka havainnollistaa magnetostriktion periaatetta. Satunnaisesti suuntautuneet magneettialueet asettuvat kohdakkain käytetyn magneettikentän suuntaan, mikä puolestaan aiheuttaa materiaalin muodonmuutoksia. Kuva: Baju Joy et al., Nature Communications
Insinöörit ovat kehittäneet pienoisantennejamagnetostriktiiviset materiaalit. Kun niihin kohdistetaan magneettikenttä, tällaisessa materiaalissa olevat hiukkaset kohdistuvat sen suuntaan, mikä aiheuttaa materiaaliin jännityksen. Tätä voidaan verrata siihen, kuinka metallipaloiksi kudottu kangas deformoituu magneetin vaikutuksesta.
Kun muuttuja sovelletaan antenniinmateriaalissa syntyvä magneettikenttä, venymä ja jännitys (paine) luovat akustisia aaltoja antenniin, tutkijat selittävät. Tällaista solun sisään istutettua laitetta voidaan käyttää tutkimaan mikrobiologiaa ja järjestämään "suora lähetys" siellä tapahtuvista prosesseista.
Lue lisää:
Tuli tiedoksi, mikä tee tuhoaa proteiinia aivoissa
Planetologit ovat löytäneet elämän merkkejä Saturnuksen kuusta
Katso Webbin ensimmäisiä kuvia Marsista: ne ovat kirjaimellisesti häikäiseviä