Новое устройство StimDust – самый современный беспроводной «искусственный нерв»
Исследователи из Калифорнийского университета Беркли создал новое устройство StimDust, которое представляет собой миниатюрный, но самый эффективный «искусственный нерв». Маленький девайс состоит из электронных элементов, относящихся к категории «нервной пыли». Эти устройства субмиллиметровых размеров активируются передовыми беспроводными технологиями, полностью повторяющими функциональность нервной ткани живого организма. Девайс используется в медицинской области, в частности, в научных исследованиях и протезировании.
После имплантации StimDust в тело, устройство собирает данные в режиме реального времени. Объем устройства – 6,5 мм3, а сам девайс активируется при помощи ультразвуковых колебаний по беспроводной технологии. Чип искусственно стимулирует нервную деятельность и его эффективность составляет 82% при уровне проводимой мощности 4 микроватта.
По словам ведущего исследователя Рикки Мюллера, на сегодняшний день StimDust – самый маленький имплантируемый стимулятор, который совместим практически со всеми типами нервных тканей ПНС, за счет чего обеспечивается широкая область использования. Передовое устройство может стать важным звеном, соединяющим поврежденные или полностью разорванные нервные сети. Кроме того, девайс способен заменить нефункциональные нервные узлы и цепи, которые не могут самостоятельно вырабатывать сигналы, заставляющие функционировать другие органы и нервы живого существа.
Устройство состоит только из необходимых компонентов. В его основе лежит пьезокристалл, играющий роль антенны, осуществляющей прием внешних сигналов и обеспечивающей систему энергией, требующейся для работы. Вырабатываемая энергия скапливается в конденсаторе, а за стабильное функционирование девайса отвечает миниатюрный чип, размером не более 1 мм. В основе StimDust находятся электроны, которые касаются поверхности нервных клеток. Чтобы обеспечить стабильную работу гаджета, разработчики создали специальный беспроводной протокол, допускающий программирование функционала в широких пределах, несмотря на компактные размеры и минимальные ресурсы.
В процессе проведения испытаний ученые смогли настроить управление движения конечностей подопытного грызуна. Проведение дальнейших разработок позволит создать интеллектуальный девайс, который поможет людям избавиться от достаточно сложных заболеваний – эпилепсии, астмы и хронических болевых синдромов.