Инженеры из Массачусетского технологического института взялись за разработку антенны сверхмалых размеров, способной эффективно работать в низкочастотном диапазоне. Они изготовили 200-микрометровую антенну, которая работает на низких частотах (109 кГц). В ее основе лежит новая технология, в которой магнитострикционная пленка, деформирующаяся при приложении магнитного поля, ламинируется пьезоэлектрической пленкой, преобразующей деформацию в электрический заряд. При приложении переменного магнитного поля магнитные домены внутри магнитострикционной пленки деформируют ее. Пьезоэлектрический слой генерирует электрические заряды на электродах.

Новая антенна обеспечивает мощность на четыре-пять порядков больше, чем имплантируемые антенны аналогичного размера, использующие металлические катушки и работающие в гигагерцовом диапазоне частот, пишет MIT News.

«Наша технология открывает новые возможности для создания малоинвазивных биоэлектрических устройств, способных работать беспроводным способом глубоко внутри человеческого тела», — сказала Деблина Саркар, старший автор исследования.

Магнитное поле, активирующее антенну, создается устройством, похожим на беспроводное зарядное устройство для мобильного телефона, и достаточно мало, чтобы его можно было наклеить на кожу в виде пластыря или положить в карман одежды. Поскольку антенна изготовлена по той же технологии, что и микрочип, ее можно легко интегрировать с уже существующими микроэлектронными устройствами.

Эти электронные компоненты и электроды можно сделать гораздо меньше самой антенны и интегрировать с ней в процессе производства, утверждают инженеры. Всю систему можно будет вживить с помощью шприца и иглы. А для лечения больших участков тел можно будет имплантировать несколько антенн и кардиостимуляторов или нейромодуляторов.

Другое возможное применение этой антенны — измерение уровня глюкозы в организме. Схемы с оптическим датчиком для определения уровня глюкозы уже существуют, но этот процесс значительно выиграет от использования беспроводного источника питания, который можно вводить в организм неинвазивно.

Не так давно другая команда ученых предложила метод неинвазивной оценки уровня сахара в крови. С помощью прибора лазерный луч проникает через ткань и за счет отражения звуковых волн может оценить концентрацию глюкозы. Точность полученных данных оказалась близка к клинической.