Самый маленький компьютер в мире может быть введен в тело при помощи обычной инъекции - «Наука и технологии»

Продолжающаяся тенденция к миниатюризации электроники открывает некоторые новые перспективы и захватывающие возможности, когда дело касается тех вещей, которые можно поместить прямо внутрь тела человека и контролировать при их помощи состояние своего здоровья. Образец такой самой передовой технологии продемонстрировали ученые и инженеры из Колумбийского университета. Созданная ими однокристальная цифровая вычислительная система, по сути, являющаяся самым маленьким компьютером в мире на сегодняшний день, может быть внедрена в тело при помощи самого обычного шприца для подкожных инъекций.
Отметим, что разработанное учеными устройство является полностью функциональной электронной схемой, суммарный объем которой не превышает 0.1 кубического миллиметра. Устройство имеет форму куба с длиной ребра 0.3 миллиметра, его могут увидеть невооруженным глазом только немногие из людей, остальным же придется воспользоваться помощью микроскопа. Такой размер нового устройства делает его намного меньшим, чем предыдущий обладатель титула самого маленького компьютера в мире.

Однако, столь высокая степень миниатюризации электроники потребовала использования нестандартных решений, когда дело коснулось способов снабжения этого устройства энергией для его работы и способов обмена информацией с "внешним миром".

Отметим, что радиоволны, обычно используемые для беспроводных коммуникаций, имеют такую длину, которая не дает возможности превратить в сколь-нибудь эффективную антенну даже устройство целиком. Поэтому ученые включили в состав устройства пьезоэлектрический преобразователь, который работает в качестве "энергетической антенны", преобразующей ультразвуковые волны в электрическую энергию, и который является частью ультразвуковой беспроводной коммуникационной системы.

Чувствительным компонентом устройства является малопотребляющий датчик температуры, который превращает все устройство в целом в зонд, позволяющий контролировать температуру тела и изменения температуры во время проведения ультразвуковой терапии. Возможности устройств были продемонстрированы на подопытных грызунах, которым проводились процедуры ультразвуковой нейростимуляции, при этом, каждому грызуну было имплантировано до семи устройств в разных местах, что делалось при помощи обычной внутримышечной инъекции.

Разработчики нового устройства считают, что помимо датчика температуры, их устройство может быть оснащено датчиками, измеряющими уровень кровяного давления, уровень глюкозы, датчиками, контролирующими дыхательную и прочие функции живого организма. Так же они выражают надежду, что в будущем подобные устройства могут быть одобрены для использовании на человеке и широко применяться в клинических условиях.