Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
18 октября 2017, среда, 03:01
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

23 августа 2017, 14:20

Миниатюрные антенны помогут наладить связь с мозговыми имплантатами

Группа специалистов по электроники из США создала антенны беспроводной связи размером в сто раз меньше обычных. Такие антенны будут использоваться для обеспечения работы интерфейсов «мозг – компьютер» и для других миниатюрных имплантируемых медицинских устройств.

Ученые использовали различие между электромагнитными волнами, такими как световые или радиоволны, и акустическими волнами. Электромагнитные волны представляют собой колебания в электромагнитном поле, распространяющиеся со скоростью света. Звуковые волны, которые представляют собой смещения материи, движутся гораздо медленнее, в твердых телах – как правило, со скоростью несколько тысяч метров в секунду. Таким образом, при любой заданной частоте электромагнитная волна будет иметь гораздо большую длину волны, чем звуковая.

Антенны принимают информацию, резонируя с электромагнитными волнами, которые они преобразуют в электрическое напряжение. Для такого резонанса длина обычной антенны должна примерно соответствовать длине волны принимаемых электромагнитных колебаний. То есть антенна должна быть относительно большой. Однако, подобно гитарной струне, антенна также может резонировать со звуковыми волнами. Этот факт используется в новых антеннах. Для них подбираются электромагнитные волны заданной частоты, чтобы размер антенны соответствовал длине волны гораздо более коротких акустических волн той же частоты. Значит, для приема сигнала антенны могут быть намного меньше.

Для превращения входящих электромагнитных волн в акустические в антеннах используется тонкая пластинка так называемого пьезомагнитного материала, который расширяется и сжимается при воздействии магнитного поля. При правильно подобранных размере и форме эта пластинка эффективно преобразует входящую электромагнитную волну в акустические колебания. Затем звуковая волна преобразуется в колебания электрического напряжения. Когда антенна используется не для приема, а для передачи, информация перемещается в обратном направлении: от электрических импульсов через вибрацию в электромагнитные волны.

Исследователи создали два вида антенн. У одного имеется круговая мембрана, которая предназначена для работы в гигагерцевом диапазоне, в том числе для WiFi. Другая имеет прямоугольную мембрану, подходящую для мегагерцовых частот, используемых для телевидения и радио. Каждая из антенн меньше миллиметра, и обе могут быть изготовлены на одном чипе. Когда исследователи испытали одну из них в специально изолированной комнате, они обнаружили, что по сравнению с обычной кольцевой антенной того же размера она отправляет и получает сигналы частотой 2,5 гигагерца примерно в 100 000 раз эффективнее.

О достигнутых результатах авторы работы рассказывают в статье, опубликованной в Nature Communications.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент Россотрудничество русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии эпидемиология этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.