MIT a dezvoltat o antenă care funcționează în interiorul unei celule vii

Cercetătorii de la MIT au dezvoltat un dispozitiv minuscul care

ocupă mai puțin de 0,05% din celulă, dar poatetransmite semnale extern. Este potrivit pentru diagnosticare medicală, tratament și cercetare științifică, deoarece poate monitoriza și chiar controla activitatea celulară în timp real.

Problemă cheie cu transmițătoarele fără fireste că acestea trebuie să fie comparabile ca mărime cu lungimea undei electromagnetice pe care o transmit și o primesc. Aceste lungimi de undă sunt foarte mari - sunt viteza luminii împărțită la frecvența undei. Prin urmare, majoritatea dispozitivelor necesită antene mari.

În acest caz, dacă creșteți frecvența de transmisie pentru a reduce lungimea de undă, obțineți un transmițător foarte invaziv. Acest lucru se datorează faptului că frecvențele înalte emit căldură care dăunează țesuturilor vii.

Cercetătorii au găsit o cale de ieșire din acest impas:au creat un dispozitiv care convertește undele electromagnetice în unde acustice. Aceste unde cu aceeași frecvență au lungime cu cinci ordine de mărime mai mică decât undele electromagnetice. Acest lucru se datorează diferenței dintre vitezele luminii și ale sunetului. Prin urmare, un dispozitiv mic poate transmite unde cu lungimea de undă dorită.

Diagrama schematică care aratăun rover celular care lucrează fără fir dintr-o cușcă (stânga) și o diagramă (dreapta) care ilustrează principiul magnetostricției. Domeniile magnetice orientate aleatoriu se aliniază în direcția câmpului magnetic aplicat, care la rândul său provoacă deformarea materialului. Imagine: Baju Joy et al., Nature Communications

Inginerii au dezvoltat antene miniaturale dinmateriale magnetostrictive. Când le este aplicat un câmp magnetic, particulele dintr-un astfel de material se aliniază cu direcția acestuia, creând un stres în material. Acest lucru poate fi comparat cu modul în care o pânză țesută în bucăți de metal se deformează sub influența unui magnet.

Când o variabilă este aplicată anteneicâmpul magnetic, deformarea și stresul (presiunea) generate în material creează unde acustice în antenă, explică oamenii de știință. Un astfel de dispozitiv, implantat în interiorul celulei, poate fi folosit pentru a studia microbiologia și a organiza o „transmisie în direct” a proceselor care au loc acolo.

Citeste mai mult:

A devenit cunoscut care ceai distruge proteinele din creier

Planetologii au găsit semne de viață pe luna lui Saturn

Priviți primele fotografii de pe Marte pe care le-a făcut Webb: sunt literalmente orbitoare