MIT har utvecklat en antenn som fungerar inuti en levande cell

Forskare vid Massachusetts Institute of Technology har utvecklat en liten enhet som

Den upptar mindre än 0,05 % av cellen, men den kan överföra signaler till utsidan.Den är lämplig för medicinsk diagnos, behandling och vetenskaplig forskning, eftersom den kanÖvervaka och till och med hantera mobilaktivitet i realtid.

Huvudproblem med trådlösa sändareär att de måste vara jämförbara i storlek med längden på den elektromagnetiska våg som de sänder och tar emot. Dessa våglängder är mycket stora - de är ljusets hastighet dividerat med vågens frekvens. Därför kräver de flesta enheter stora antenner.

I det här fallet, om du ökar sändningsfrekvensen för att minska våglängden, får du en mycket invasiv sändare. Detta beror på att höga frekvenser avger värme som skadar levande vävnader.

Forskarna hittade en väg ut ur denna återvändsgränd:de skapade en enhet som omvandlar elektromagnetiska vågor till akustiska vågor. Dessa vågor med samma frekvens har fem storleksordningar mindre längd än elektromagnetiska vågor. Detta beror på skillnaden i ljusets och ljudets hastighet. Därför kan en liten enhet sända vågor med önskad våglängd.

Schematiskt diagram som visaren cellrover som arbetar trådlöst från en bur (vänster), och ett diagram (höger) som illustrerar principen för magnetostriktion. Slumpmässigt orienterade magnetiska domäner riktar sig i riktningen för det applicerade magnetfältet, vilket i sin tur orsakar deformation av materialet. Bild: Baju Joy et al., Nature Communications

Ingenjörer har utvecklat miniatyrantenner frånmagnetostriktiva material. När ett magnetfält appliceras på dem kommer partiklarna i ett sådant material i linje med dess riktning, vilket skapar en spänning i materialet. Detta kan jämföras med hur en duk vävd till metallbitar deformeras under påverkan av en magnet.

När en variabel appliceras på antennenmagnetfältet, spänningen och spänningen (trycket) som genereras i materialet skapar akustiska vågor i antennen, förklarar forskarna. En sådan anordning, implanterad inuti cellen, kan användas för att studera mikrobiologi och organisera en "live-sändning" av de processer som sker där.

Läs mer:

Det blev känt vilket te som förstör protein i hjärnan

Planetologer har hittat tecken på liv på Saturnus måne

Titta på de första bilderna av Mars som Webb tog: de är bokstavligen bländande