Нанопровода, которые вырабатывают ток при изгибании, однажды смогут имплантироваться для слежения за изменениями кровяного давления, говорят разработчики.
Жонг
Лин Ванг (Zhong Lin Wang) и его коллеги из Технологического Института
Джорджии в Атланте, США, использовали возможности пьезоэлектрического
эффекта в полупроводниковых нанопроводах из оксида цинка для создания
нового вида компонентов. Они могут определять силы величиной в пико
Ньютоны (10-12 Н).
Нанопровода из оксида цинка
проявляют сильный пьезоэлектрический эффект, а это означает, что они
вырабатывают ток при изгибании. При нормальных условиях позитивные и
негативные заряды ионов цинка и кислорода в кристаллических
нанопроводах нейтрализуют друг друга.
Не смотря на это, когда
провода, которые команда Ванга установила вертикально на поверхности
электрода, изгибаются, - ионы вытесняются. Это нарушает равновесие,
создавая электрическое поле, которое порождает ток, когда нанопровод
подключен к схеме.
Оксид цинка биологически совместим, поэтому
сенсоры с нанопроводами могут быть вживлены в руку, говорит Ванг. Когда
такие сенсоры будут установлены на место, крошечные изменения в
давлении, вызываемые пульсирующими кровеносными сосудами, будут
деформировать нанопровода, образуя ток и позволяя точно и постоянно
измерять кровяное давление. Затем сенсор может беспроводным путем
передавать получаемы данные на внешнее принимаемое устройство, носимое
на запястье, которое затем сможет отображать полученные данные.
Ученые
отмечают, что такой датчик давления может даже быть безбатарейным. В
будущем это может быть достигнуто при помощи объединения его с
"наногенератором", который команда из Технологического Института
Джорджии сделала в прошлом году. Наногенератор использует
пьезоэлектрический эффект для выработки энергии во время движения
пациента и это позволит сенсору кровеносного давления работать без
батареек.
|
|
