MIT desenvolveu uma antena que funciona dentro de uma célula viva

Pesquisadores do MIT desenvolveram um pequeno dispositivo que

ocupa menos de 0,05% da célula, mas podetransmitir sinais externamente. É adequado para diagnóstico médico, tratamento e pesquisa científica, pois pode monitorar e até controlar a atividade celular em tempo real.

Problema chave com transmissores sem fioé que eles devem ser comparáveis ​​em tamanho ao comprimento da onda eletromagnética que transmitem e recebem. Esses comprimentos de onda são muito grandes - eles são a velocidade da luz dividida pela frequência da onda. Portanto, a maioria dos dispositivos requer grandes antenas.

Nesse caso, se você aumentar a frequência de transmissão para reduzir o comprimento de onda, obterá um transmissor muito invasivo. Isso se deve ao fato de que as altas frequências emitem calor que danifica os tecidos vivos.

Os pesquisadores encontraram uma saída para esse impasse:eles criaram um dispositivo que converte ondas eletromagnéticas em ondas acústicas. Essas ondas com a mesma frequência têm cinco ordens de magnitude a menos de comprimento do que as ondas eletromagnéticas. Isto é devido à diferença nas velocidades da luz e do som. Portanto, um pequeno dispositivo pode transmitir ondas com o comprimento de onda desejado.

Diagrama esquemático mostrandoum rover celular trabalhando sem fio a partir de uma gaiola (esquerda) e um diagrama (direita) ilustrando o princípio da magnetostrição. Os domínios magnéticos orientados aleatoriamente se alinham na direção do campo magnético aplicado, que por sua vez causa a deformação do material. Imagem: Baju Joy et al., Nature Communications

Engenheiros desenvolveram antenas em miniatura demateriais magnetostritivos. Quando um campo magnético é aplicado a eles, as partículas em tal material se alinham com sua direção, criando uma tensão no material. Isso pode ser comparado a como um tecido tecido em peças de metal se deforma sob a influência de um ímã.

Quando uma variável é aplicada à antenao campo magnético, a tensão e o estresse (pressão) gerados no material criam ondas acústicas na antena, explicam os cientistas. Tal dispositivo, implantado dentro da célula, pode ser usado para estudar microbiologia e organizar uma "transmissão ao vivo" dos processos que ali ocorrem.

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