Дослідники з Масачусетського технологічного інституту розробили крихітний пристрій.
Ключова проблема з бездротовими передавачамиполягає в тому, що вони повинні бути зіставні за розміром із довжиною електромагнітної хвилі, які вони передають та приймають. Такі довжини хвиль дуже великі — вони є швидкість світла, поділену на частоту хвилі. Тому більшість пристроїв потребує великих антен.
При цьому, якщо збільшувати частоту передачі, щоб зменшити довжину хвилі, то вийде дуже інвазивний передавач. Це з тим, що високі частоти виділяють тепло, пошкоджує живі тканини.
Дослідники знайшли вихід із цього глухого кута:вони створили пристрій, який перетворює електромагнітні хвилі на акустичні. У цих хвиль із тією самою частотою довжина п'ять порядків менше, ніж в електромагнітних. Це з різницею у швидкостях світла і звуку. Тому невеликий пристрій може передавати хвилі з необхідною довжиною.
Схематична діаграма, що показуєбездротову роботу Cell Rover з клітини (ліворуч), і схема (праворуч), що ілюструє принцип магнітострикції. Випадково орієнтовані магнітні домени вирівнюються у напрямку прикладеного магнітного поля, що, своєю чергою, викликає деформацію матеріалу. Зображення: Baju Joy et al., Nature Communications
Інженери розробили мініатюрні антени змагнітострикційних матеріалів. Коли до них прикладається магнітне поле, частинки в такому матеріалі вирівнюються відповідно до його напрямку, створюючи напругу в матеріалі. Це можна порівняти з тим, як тканина, в яку вплетені металеві шматочки, деформується під дією магніту.
Коли до антени прикладається зміннемагнітне поле, деформація та напруга (тиск), що виникають у матеріалі, створюють акустичні хвилі в антені, пояснюють вчені. Такий пристрій, впроваджений всередину клітини, може використовуватися вивчення мікробіології та організації «прямої трансляції» процесів, які там відбуваються.
Читати далі:
Стало відомо, який чай руйнує білок у мозку
Планетологи знайшли ознаки життя на супутнику Сатурна
Подивіться на перші фото Марса, які зробив «Вебб»: вони буквально засліплюють