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迷你天线:脑机接口和微型医疗设备的新方法

作者:极速时时彩 发布时间:2019-07-17 18:38

  美国东北大学(UniversityofSouthernUniversity)的工程师最近开发了一个小型天线,体积小于目前的天线1/100,可这一进展有助于制造微型脑植入器、微型医疗设备或手指上的手机。

  新的迷你天线可以区分电磁波(如光波)和无线电波(如声音和无声振动)。电磁场以波动的形式传播,光速为每秒3亿米。声波是指在同一频率下电磁波的波长比声波长得多。

  天线使用电磁波共振来接收信息并将共振转化为电压。传统天线的长度与电磁波的波长相匹配,这意味着传统天线相对较长。但是,正如吉他声音一样,天线也能与声波产生共鸣,新的天线使用它。新的天线可以接收一定频率的电磁波。这种频率与较短的波长相匹配,这意味着任何信号频率都可以较短。

  该技术的核心是将接收到的电磁波迅速转化为声波。为了达到2/3的天线,所谓的压磁材料片可以在电磁场中扩展和收缩。如果尺寸和形状合适,则可以有效地将接收到的电磁波转化为声波。然后将压磁材料连接到压缩材料中,将振动转化为振动电压。然后,天线沿相反方向发送信号信号,从电压传递到振动,再到电磁波。这项研究的作者尼安森是东北大学的电子工程师。他说,最大的挑战是找到正确的压磁材料。最后,他选择了铁和硼的组合。

  研究小组研究了两个声波天线。一个是圆形天线的工作频率范围为千兆赫,如WiFi的频率。二是矩形天线适用于电视和收音机。每个天线的直径小于1mm,可在相同的单芯片上制造。与传统的圆形天线相比,研究人员在一个特殊的绝缘室中进行了测试,它可以发送和接收2.5千兆赫兹的信号。效率提高了100000倍。他们的发现发表在“自然通讯”上。

  加利福尼亚大学(UniversityofCalifornia)的电气工程师Y.EthanWang帮助开发了这项技术。他说,这项工作使原始概念但这项技术仍然存在问题。亚利桑那州立大学(UniversityofSanana)的电气工程师卢迪·迪亚兹(RudyDiaz)推测。消费者设备或体内天线可以通过其高能量密度释放大量的卡路里。Wang还说,在许多情况下,声波天线更难制造和更大的传统天线。

  但是Sun也在探索迷你天线的实际应用程序。他正在缩小千赫兹天线(能够实现地面或水下通讯),将其从公里长的电缆缩小到手掌大校天线可以与潜艇内部或煤矿内部的人联系。Sun还与麻省综合医院的一名神经外科医生合作,开发脑植入器读取或控制神经活动,帮助诊断和治疗癫痫。甚至建立大脑界面。

  迷你天线可以帮助减少移动电话的体积,减少的体积,将微小物体连接到所谓的物理连接器上,或者用于医疗检测或身份识别。