Ученые из Массачусетского технологического университета разработали проглатываемый датчик диаметром 6 мм и длиной 4 мм. Об устройстве, которое поможет в мониторинге температуры у больных из группы риска, рассказывается в журнале Nature Electronics.
Традиционные проглатываемые датчики имеют достаточно большой размер из-за сложных схем и аккумуляторов, которые составляют большую часть капсулы. Исследователи решили уменьшить основные компоненты датчиков и повысить их эффективность и безопасность.
Ученые создали схему, которая поместилась на кремниевом чипе площадью 1 кв. мм. Датчик обеспечивает энергией генератор на основе тока утечки — небольшого тока, который проходит через цепь, когда она выключена. Схема потребляет около 10 нановатт, поэтому ее можно питать батарейки типа «таблетка».
Снизить потребление электроэнергии помогает стратегия обратного рассеяния, при которой большая часть энергозатрат приходится на внешнюю антенну, находящуюся в 30−60 см от датчика.
Сверхчастотная радиоволна от внешней антенны модулируется крошечной антенной внутри датчика и возвращается обратно. По изменениям в радиоволне внешняя антенна рассчитывает значение температуры с точностью до 0,01°C.
Исследователи уверены, что капсулу размером с чернику можно использовать для мониторинга во время и после анестезии, после химиотерапии, использовать для определения овуляции, применять для измерения температуры у детей, а также у всех, кто подвергается действию экстремальных температур.
Новый датчик поможет отслеживать инфекции на ранних стадиях и предупреждать опасные повышения температуры. Ученые уже провели успешные тесты на животных. В будущем они планируют объединить мини-термометр с датчиками, которые измеряют частоту сердечных сокращений.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что экологические датчики следят за здоровьем растений.
