Передача энергии и данных для медицинских имплантатов с помощью ближнего инфракрасного света

Исследователи из Центра беспроводных коммуникационных сетей и систем (CWC-NS) при Университете Оулу разработали подход, использующий ближний инфракрасный (NIR) свет для беспроводной передачи энергии и связи с электронными имплантируемыми медицинскими устройствами (ИМД).

В статье, опубликованной в Optics Continuum, описывается метод, который обещает повысить производительность и долговечность ИМД, обеспечивая при этом более безопасную и частную связь без радиопомех. Исследование под руководством Сайфаула Фуада, Мариэллы Сярёстёниеми и Маркоса Каца демонстрирует значительные научные достижения.

Основные моменты исследования

Беспроводная зарядка: использование NIR света для беспроводной зарядки позволяет избежать истощения батареи, что является проблемой для современных ИМД.

Безопасность и надёжность: NIR свет обеспечивает ограниченное покрытие, что практически исключает риск удалённого взлома.

Экспериментальная проверка: в ходе экспериментов использовался однолучевой NIR светодиод с длиной волны 810 нм для передачи данных и энергии через оптический фантом толщиной 10 мм, имитирующий мягкие ткани человека.

Создание стабильных вихревых узлов в жидких кристаллах

В новом исследовании, опубликованном в Nature Physics, учёные создали так называемые «вихревые узлы» внутри хиральных нематических жидких кристаллов. Эти узлы являются стабильными и могут быть обратимо преобразованы между различными формами с помощью электрических импульсов.

Объяснение

Вихревые узлы в жидких кристаллах имеют ту же топологию, что и теоретические модели глюболов, экспериментально неуловимых теоретических субатомных частиц в физике высоких энергий, а также хопфионов и геликононов, изучаемых в свете и магнитных материалах.

Важность исследования

Новые технологии: результаты открывают новые пути к технологиям на основе узлов в электрооптике и фотонике.

Теоретические основы: исследование подтверждает, что при правильных условиях узловые структуры могут быть найдены в различных средах, включая пиксели жидкокристаллических дисплеев.