Ученые создали первую наносубмарину (видео)

В новом выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от Общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о таблетке-микрофоне для контроля сердечных сокращений и дыхания изнутри желудочно-кишечного тракта; наносубмарине из 244 атомов, способной передвигаться в жидкости под воздействием ультрафиолетового света и развивать скорость в 2,5 сантиметра в секунду; светодиодных имплантатах, созданных с использованием оптогенетики и способных снимать боль; выращенных в лаборатории голосовых связках, способных к воспроизведению звуков; рабочем прототипе гаптического интерфейса для слепых и слабовидящих людей.

1. Таблетка-микрофон для сердцаИсследователи из MIT создали новую технологию для контроля сердечных сокращений и дыхания изнутри желудочно-кишечного тракта с использованием неуправляемых датчиков. По сути, устройство является чрезвычайно крошечным микрофоном замурованным в силиконовую капсулу, для того чтобы пациент мог с легкостью проглотить эту таблетку.

Через характеристику акустической волны, записанной от различных частей желудочно-кишечного тракта, ученые могут измерять сердечный ритм и частоту дыхания с высокой точностью. Силиконовая "Таблетка" сама обрабатывает звуки, изолируя отчетливые звуковые волны сердца и дыхания друг от друга и от других фоновых шумов организма. После обработки таблетка посылает радиосигналы на внешний приемник, который должен находиться в радиусе трех метров (10 футов) от пациента. Устройство может находиться в теле пациента до двух дней.

Исследователи MIT планируют использовать такие датчики для контроля состояния солдат в полевых условиях или для улучшения спортивной подготовки. В дальнейшем планируется проектирование подобных датчиков не только для диагностики болезней сердца, но и для их лечения.

2. Первая в мире наносубмаринаУченые из Университета Райса на днях объявили о создании наносубмарины – конструкции из 244 атомов, способной передвигаться в жидкости. Движущую силу обеспечивает особый атомный "винт", приводимый в движение ультрафиолетовым светом. Субмарина способна развивать головокружительную (для наномира) скорость – порядка 2,5 см/с, что в 109 (миллиард) раз больше ее размера.

Это самая быстрая молекула из всех, чье движение наблюдалось в растворе. "Моторы" на ультрафиолете достаточно мощны для того, чтобы двигать субмарину среди других молекул, сравнимых с ней по размерам. Мотор, или пропеллер, используемый в наносубмарине, похож на жгутик, при помощи которого двигаются бактерии. При возбуждении ультрафиолетом двойная связь, соединяющая ротор с телом субмарины, становится одинарной, и ротор проворачивается на четверть оборота.

Стремясь вернуться в состояние с наименьшей энергией, он "перепрыгивает" на соседние атомы, тем самым делая еще четверть оборота. Процесс повторяется многократно, пока наноустройство получает энергию от света. Однако управлять направлением движения пока невозможно. Теоретически, в будущем развитие подобных технологий приведет к созданию лекарств и других вспомогательных веществ, которые можно выборочно доставлять в конкретную точку и даже к конкретным клеткам организма.

3. Способные снимать боль имплантыУченые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (США) разработали светодиодные имплантаты, способные снимать боль. Устройство создано с использованием оптогенетики.

Речь идет о тончайших пластинках, и что важно – беспроводных – лампочках-светодиодах, которые можно имплантировать практически в любую ткань организма. ДНК клеток этой ткани при этом изменено так, чтобы они "включались" и "выключались", реагируя на свет. Таким образом, вспышки светодиода могут "размыкать" нервные цепочки, передающие болевые сигналы. При этом имплантаты могут находиться в ткани в течение долгого времени, не нанося ей никакого вреда.

Методика была успешно опробована на мышах. Ученые говорят, что их разработка не только открывает дорогу к разработке новых способов борьбы с болями, в том числе хроническими. Она также позволяет продвинуться в решении "некоторых очень давних вопросов" о том, как распространяется боль от одного нейрона к другому.

4. Выращенные голосовые связкиЯпонские и американские ученые вырастили в лаборатории голосовые связки, способные к воспроизведению звуков. В качестве исходного материала были использованы клетки соединительной ткани и клетки слизистой, взятые с голосовых связок пациентов после их удаления по различным медицинским показаниям.

Клеткам потребовалось две недели в специальных условиях лаборатории, чтобы начать формироваться в слои, из которых состоят здоровые голосовые связки. Чтобы испытать работу искусственных связок, ученые прикрепили их к гортани умершей собаки и присоединили к ним искусственное дыхательное горло для поступления воздуха. В результате удалось извлечь из этого искусственного устройства звуки, аналогичные издаваемым голосовыми связками собаки в природе. Высокоскоростная цифровая обработка полученных изображений показала, что вибрировали связки так же, как в естественных условиях.

Исследователи уверены, что в перспективе технология позволит выращивать голосовые связки для людей, повредивших их вследствие травмы или болезни. Причем в будущем ученые планируют использовать стволовые клетки, что значительно упростит процесс.

5. Гаптического интерфейса для слепыхКомпания Chaotic Moon представила рабочий прототип гаптического интерфейса для слепых и слабовидящих людей. Устройство под названием Sentiri представляет собой носимый на голове пластиковый обод, по периметру которого установлены восемь вибромоторов и восемь инфракрасных дальномеров. Обод может работать двух режимах: в режиме автопилота при приближении к препятствию устройство начинает вибрировать с той стороны, с которой возникает угроза столкновения. Чем ближе препятствие – тем сильнее вибрация.

В режиме "ручного управления" устройство работает, как навигатор в связке мобильным устройством при помощи вибрации указывает направление движения. Таким образом, слепой или слабовидящий человек может при помощи Sentiri самостоятельно проделать весь путь, проложенный в приложении-навигаторе. Ни о каких планах серийного производства устройства или возможной цене Sentiri не сообщается.

БРЯНСК.RU

Источник: Дни.ру

---

Два тунеядца напали на пенсионера в подъезде его домаВ Брянской области катастрофически не хватает рабочих рукАвтоинспекторы просят брянцев жаловаться на плохие дорогиНе забудем! Не простим!Главой Стародубского района избран Владимир КовалевНа ярмарках выходного дня брянцы расхватали картофельБрянская красавица и ее жених предстали перед судомБрянские любители роскошных авто заплатят 17 миллионов рублейНа выборах губернатора Брянской области победил БогомазВ Советском районе Брянска запланирован ремонт дворовСражаться за губернаторское кресло продолжат три кандидатаРоскомнадзор начал охоту на мат в СМИДенину предъявлено обвинение в злоупотреблении полномочиями