КОСМОС
БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА
ХИМИЯ
ТЕХНИКА
МЕДИЦИНА
ИСТОРИЯ
НОВОСТИ
24.04.2019 14:39
Евгения Ефимова
3828
"Вечный" кардиостимулятор впервые протестирован на свиньях
#техника
#медицина
#сердце
#кардиостимуляторы

Сегодня миллионы людей во всём мире используют кардиостимуляторы, однако аккумуляторы устройств приходится периодически подзаряжать, а значит, проводить новые хирургические операции.
Фото Zhou Li.
+
23
+
1
+
Учёные из Китая и США представили кардиостимулятор, который генерирует энергию благодаря сердцебиению и не нуждается в батарейках. Разработка может стать основой "имплантатов на всю жизнь", которые так необходимы пациентам с пороками сердца.
Сегодня миллионы людей во всём мире используют кардиостимуляторы – небольшие электрические имплантаты, помогающие регулировать сердцебиение, нарушенное в результате хронического или острого заболевания.
Несмотря на множество разработок в этой области, аккумуляторы современных кардиостимуляторов по-прежнему могут быть довольно громоздкими и требовать неоднократной замены в течение срока службы устройства, что подразумевает для пациента новое хирургическое вмешательство.
Ранее специалисты уже пробовали решить эту проблему путём создания имплантатов, способных работать на протяжении всей жизни человека.
Основу таких устройств составляют так называемые "сборщики энергии" (energy harvesters), которые при закреплении на сердце, лёгких или диафрагме могли заряжаться за счёт их постоянного движения.
Ранее учёные испытали механизм на крысах и коровах, но свою эффективность он показал лишь на небольших животных.
Недавно же международная группа исследователей проверила автономный кардиостимулятор на сердцах взрослых свиней. Как объясняют авторы работы, внутренние органы этих животных очень похожи на человеческие.
"Симбиотический кардиостимулятор", как окрестили своё детище специалисты, состоит из трёх частей: блока сбора энергии, блока управления питанием и самого кардиостимулятора.
Имплантируемый генератор располагается на поверхности сердца и сгибается при каждом его ударе. В результате этого движения генерируется электричество.
"Таким образом, кардиостимулятор работает благодаря сердцебиению животного, в котором находится", – объясняет ведущий автор исследования Чжоу Ли (Zhou Li) из Китайской академии наук (CAS).
Механизм собирает энергию, хранит её и использует для работы кардиостимулятора.
Все свиньи, на которых тестировали работу имплантата, страдали от нерегулярного сердцебиения. Когда специалисты включили устройство, то обнаружили, что сердцебиение животных стабилизировалось. Более того, получаемой энергии было даже больше, чем необходимо для работы современных кардиостимуляторов.
По словам специалиста в области нанотехнологий Чжун Линь Вана (Zhong Lin Wang) из Технологического института Джорджии, разработка может привести к созданию "имплантата на всю жизнь". Он добавляет, что это и является конечной целью инженеров.
По мнению авторов работы, в будущем им предстоит провести ещё немало исследований, чтобы определить безопасность устройства, работающего в течение более длительного периода, а также его долговечность. Только после этого можно будет создавать и тестировать "вечные" кардиостимуляторы для людей.
К слову, Ван считает, что новая технология также пригодится и в других областях, в частности, в "умной" одежде.
Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Nature Communications.
Ранее авторы проекта "Вести.Наука" рассказывали о сердечном "носке", который может вытеснить кардиостимуляторы.
К слову, ранее группа Вана также создала материал, способный чувствовать прикосновения.
Яндекс.Директ

Есть противопоказания. Посоветуйтесь с врачом.
Как лечить аритмию
Уникальный прибор для лечения аритмии, удостоенный Нобелевской премии. Узнайте!
Узнать больше neyromed.ru САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Снижение обоняния в пожилом возрасте может указывать на скорую смерть

Известное соединение избавит от запаха пота и поможет в заживлении ран

Вакцину против рака толстой кишки проверили на людях

В электронных сигаретах найден неожиданный источник опасности

Иммунная система может способствовать развитию кариеса

Счастливые супруги продлевают жизнь своих партнёров
24.04.2019 17:54
Анатолий Глянцев
4127
Создана оптическая электроника, которая может конкурировать с кремниевой
#техника
#компьютер
#свет
#транзисторы

Новая техника быстро и экономично преобразует электронный сигнал в световой и обратно.
Иллюстрация CC0 Public Domain.
+
39
+
3
+
Сверхбыстрые компьютеры на основе света стали ближе к реальности благодаря новой разработке. Оборудование быстро преобразует электронный сигнал в световой и обратно, потребляя рекордно мало энергии.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Photonics группой исследователей из корпорации NTT.
В последние полвека компьютеры стремительно становились всё более мощными и компактными. В основном это происходило за счёт уменьшения размеров транзисторов – основных вычислительных элементов в ЭВМ. Однако нынешние кремниевые транзисторы по толщине уже сравнимы с молекулами.
Понятно, что дальнейший прогресс требует смены технологий. Инженеры ищут выход в транзисторах из одной нанотрубки, двумерных материалах, квантовых компьютерах и других экзотических решениях.
Одна из перспективных идей состоит в том, чтобы сменить носитель информации. Сегодня вычисления в "железе" компьютера совершаются благодаря движению электронов и дырок. Оптоэлектроника поручает эту роль фотонам.
Потенциально это поможет сделать куда более быстрые устройства, чем нынешние. Но сегодня для многих электронных компонентов ещё не разработаны фотонные аналоги. Поэтому инженеры вынуждены применять принцип "где можно, используем свет, а во всех остальных частях схемы – обычную электронику".
Для такой гибридной аппаратуры нужны преобразователи электронного сигнала в оптический и обратно. Именно они и являются слабым местом подобных решений. Потребляя слишком много энергии и работая слишком медленно, эти детали мешают внедрению оптоэлектроники. На сегодняшний день, возможно, единственная широко распространённая "световая" технология – передача данных по оптоволокну.
Чтобы решить эту проблему, авторы разработали фотонный кристалл нового типа. Как сообщает ресурс Phys.org , этот кристалл может рассеивать свет таким образом, чтобы он двигался в нужном направлении. Также он может поглощать свет, вырабатывая электрический ток, и наоборот, излучать фотоны под действием тока.
Используя своё детище, инженеры собрали преобразователь "ток – свет", работающий со скоростью 40 гигабит в секунду. Это устройство потребляет всего 42 аттоджоуля (то есть 42×10-18 джоуля) энергии на бит.
Также исследователи создали обратный преобразователь "свет – ток", работающий со скоростью 10 гигабит в секунду и не требующий усилителя. Объединив эти два устройства, специалисты получили транзистор, сопоставимый по быстродействию с кремниевыми аналогами.
Напомним, что ранее "Вести.Наука" ( nauka.vesti.ru ) рассказывали об оптической нейронной сети, а также о новом суперкомпьютере, использующем взаимодействие света и вещества.
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

"Вечный" кардиостимулятор впервые протестирован на свиньях

Испытана 15-метровая "летающая рыба", призванная заменить спутники

Насекомые вдохновили инженеров на создание дронов, летающих в непогоду

Новый робот-мусорщик определяет тип отходов на ощупь

Для космических кораблей создан огнетушитель, всасывающий пламя

Студенты разработали компактный прибор, спасающий носителя от анафилактического шока
На сайте функционирует система коррекции ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
© 2019 Сетевое издание "Вести.Ру". Учредитель: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания" (ВГТРК). Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-72266 от 24.01.2018. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Главный редактор: Ениколопов Н.С. Адрес электронной почты редакции: info@vesti.ru , телефон редакции: +7(495)232-63-33. Для детей старше 16 лет.
Все права на любые материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с российским и международным законодательством об интеллектуальной собственности. Любое использование текстовых, фото, аудио и видеоматериалов возможно только с согласия правообладателя (ВГТРК). Партнер Рамблера

Наверх