Измерять кровяное давление будут нанопроводки

Фотография со сканирующего электронного микроскопа показывает, как сгибается нанопроводок оксида цинка между двумя зондами (фото с сайта gatech.edu).

Профессор Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) и его коллеги из технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) воспользовались уникальным сочетанием пьезоэлектрических и полупроводниковых свойств нанопроводов из оксида цинка, чтобы создать новый класс электронных устройств, которые могут найти самые различные сферы применения. Об этом учёные рапортуют в журнале Advanced Materials.

Оказалось, что если изгибать такие нанопроводки, то на их концах образуется небольшая разность потенциалов. В обычном состоянии положительные ионы цинка и отрицательные ионы кислорода в этом материале уравновешены. Если же вертикальные проводки, выращенные командой Вана на поверхности электрода, согнуть, то баланс зарядов нарушается, создаётся электрическое поле.

Замкнув цепь, с помощью этих пьезонаносенсоров учёным удалось определить силу, которую приложили к датчику, величиной всего в доли наноньютонов (10-9 Н). Подобная величина сравнима с силой, которая понадобилась бы, чтобы растянуть молекулярную цепочку ДНК.

Нанопроводки оксида цинка очень гибкие и выдерживают достаточно большие деформации без разрушения. Чем больше их количество и чем сильнее их деформация, тем большую энергию вырабатывает сенсор на их основе.

Другим достоинством оксида цинка является его биосовместимость — он не оказывает никакого токсического воздействия на организм.

Если имплантировать такие нанопроводки в кровеносные сосуды, например, человеческой руки, то под действием изменяющегося давления крови они будут постоянно изгибаться. Беспроводной сенсор будет передавать сигнал на внешний приёмник, находящийся на запястье. А отображать полученные данные может устройство, похожее на наручные часы.

Если разработка американских учёных пойдёт в массовое производство, то многие люди получат возможность непрерывно контролировать уровень своего кровяного давления без использования стандартных громоздких тонометров.

В дальнейшем группа исследователей под руководством профессора Вана планирует соединить такой датчик давления с созданным ими наногенератором, который мы описывали в этой новости. Наногенератор использует всё тот же пьезоэлектрический эффект для выработки энергии и может питать датчик давления, которому в таком случае не понадобятся батарейки.

Читайте также про умные голограммы и квантовые точки, позволяющие контролировать состояние человека и даже ставить ему диагноз получше некоторых врачей.



Рак будут лечить триллионами нанобиозондов

7 марта 2007

Разработан новый метод получения электричества из тепла

21 февраля 2007

Разработан высокочувствительный наносенсор простого приготовления

6 февраля 2007

Создана технология защитных голограмм с нанотекстом

2 февраля 2007

Найден путь к созданию более прочных нановолокон

1 февраля 2007