Miniaturizácia elektronických súčiastok sa práve posunula do úplne nových rozmerov. Vedcom z Kolumbijskej univerzity sa podarilo vytvoriť najmenší jednočipový systém na svete. Na tému upozornil portál Interesting Engineering.

Najmenší čip na svete

Vývoj elektronických súčiastok, ale aj ich miniaturizácia napreduje raketovým tempom, o čom svedčí aj štúdia publikovaná v periodiku Science Advances, v ktorej sa skupina vedcov pochválila najmenším jednočipovým systém ako kedy bol vytvorený.

Chen Shi et al./ ScienceAdvances/ Columbia Engineering

Samozrejme nejde len o bezcieľnu zábavku vedcov, s ktorou sa snažili „zabiť čas“. Ide o mikroskopický, bezdrôtový čip určený na sledovanie funkcií ľudského tela. Čip by v budúcnosti lekárom mohol poskytnúť unikátny a spoľahlivý nástroj na sledovanie teploty, ale i množstva iných funkcií.

Aby sme boli úplne presní, súčasná „verzia“ čipu dokáže merať iba telesnú teplotu, avšak autori štúdie veria, že možnosti jeho využitia by boli nekonečné, upozorňuje portál Mashable India.

Samotný čip vzhľadom na svoju veľkosť, 0,1 mm³, je dobre vidieť iba pod mikroskopom, pričom do tela by mal byť implantovaný prostredníctvom hypodermickej ihly. Celé zariadenie sa svojou veľkosťou teda zhoduje s malými a všade prítomnými roztočmi. Skonštruovať takýto maličký a hlavne plne funkčný čip však nebola zrovna najjednoduchšia záležitosť.

NEPREHLIADNI
Kam až siahajú hranice? Musk chce čipom v mozgu ovládať smartfón a prinavrátiť ľuďom zrak

Ako je riešená komunikácia a napájanie?

Ako píše portál New Atlas, malé elektronické zariadenia sú často vybavené vysokofrekvenčnými modulmi vysielajúcimi a prijímajúcimi rádiové signály. Avšak pre čip takýchto rozmerov boli rádiové frekvencie až príliš veľké. Vhodnou alternatívou sa ukázali vlnové dĺžky ultrazvuku, ktoré sú pri danej frekvencii oveľa menšie.

Aj z tohto dôvodu odborníci z Kolumbijskej univerzity využili piezoelektrický menič, ktorý v podstate funguje ako anténa pre bezdrôtové nabíjanie ale aj ako komunikačný kanál (aj nabíjanie aj komunikácia funguje podľa všetkého prostredníctvom ultrazvuku).

Implantovanie čipu do svalov myší. Chen Shi et al./ ScienceAdvances/ Columbia Engineering

Keďže čip má navyše integrovaný snímač teploty, je ho možné považovať za čip i sondu súčasne. Tak či onak, zariadenie dokáže merať telesnú teplotu, ale i jej zmeny (spôsobené napr. terapeutickou liečbou) priamo v reálnom čase, čo bolo overené i na laboratórnych myšiach. Autori štúdie implantovali do svalov myší až 7 takýchto čipov, pričom každý jeden z nich bol využívaný na ultrazvukovú neurostimuláciu.

Ako sme už spomínali, najmenší jednočipový systém na svete aktuálne dokáže merať iba teplotu, avšak potenciál využitia technológie je obrovský. Stačí sa pozrieť na to, aký je v medicíne dopyt po miniaturizovaných implantovateľných zdravotníckych technológiách určených na sledovanie celej škály funkcií ľudského tela.