Биомедицинские устройства когда-нибудь сделают наблюдение пациентов полностью удаленным

Потребительский рынок сегодня наводняет широкий ассортимент умной носимой электроники, которая способна на многое.

Это и мониторы сердцебиения и других признаков жизни, и фитнес-трекеры, и солнечные батареи для проигрывания музыки, зарядки другой электроники или даже для очистки воздуха вокруг вас. И все это достигается беспроводным путем.

А недавно ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне создали самые высокоскоростные растягивающиеся носимые интегральные микросхемы в мире. Этот прорыв может способствовать прогрессу интернета вещей и беспроводных сетей.

Результаты опубликованы в издании Advanced Functional Materials.

Совместимо с 5G

Прорыв данной разработки — это, по сути, платформа для производителей, которые стремятся расширить свойства и применение носимой электроники, включая биомедицинское, и разработать устройства, использующие преимущества нового поколения беспроводных технологий 5G.

Микроволновые радиочастоты с длиной волны от миллиметра до метра являются электромагнитными волнами, использующими частоту от 3 до 300 гигагерц, что как раз попадает в диапазон 5G.

В мобильной связи широкие микроволновые радиочастоты сетей 5G отвечают росту численности мобильных пользователей, увеличению скорости передачи и площади покрытия.

В отделении интенсивной терапии кожные электронные системы позволят медикам контролировать пациентов удаленно, что приведет к росту комфорта и рабочим пространствам без паутины проводов и кабелей.

Все это становится возможным благодаря уникальной структуре новых микросхем, подобной витой паре телефонного кабеля. По сути они состоят из двух ультракрошечных S-изогнутых силовых линий.

Именно эта форма — в виде буквы S — металлическими сегментами в два слоя, словно трехмерный паззл, наделяет силовые линии способностью растягиваться без ущерба для функциональности. Форма помогает оградить линии от внешнего вмешательства и ограничить распространение электромагнитных волн, то есть сократить потерю тока. Сейчас растягиваемые интегральные микросхемы могут работать на частотах до 40 гигагерц.

В отличие от других растягиваемых силовых линий, которые в ширину могут достигать 640 микрометров, аналогичный показатель новинки — всего 25 микрометров (0,025 мм), то есть достаточно мало, чтобы добиться высокой эффективности в кожных электронных системах и многих других.

Кстати, последнее десятилетие устройства, подобные описанному здесь, называют транзисторными исполнительными устройствами.

— Мы нашли способ внедрить исполнительные транзисторы в полезную микросхему, которая может быть беспроводной, заключил профессор Чжень Цзян Ма. — Эта платформа открывает двери массе других полезных изобретений.

29.05.2016