比盐粒还小的微型芯片未来有望改变医学传感器技能

传感器网络的设计使芯片可以植入人体或集成到可穿着设备中。
每个亚毫米大小的硅传感器都模拟大脑神经元通过尖峰电活动进行互换的办法。
传感器检测到特定的尖峰事宜，然后利用无线电波实时无线传输数据，从而节省了能源和带宽。

布朗大学博士后研究员、该研究的第一作者李继勋（Jihun Lee）说：\"大众我们的大脑以一种非常稀疏的办法事情。
神经元不会一贯发射。
它们压缩数据，稀疏地发射，因此效率非常高。
我们的无线通信方法便是在模拟这种构造。
传感器不会一贯发送数据--它们只会在须要时发送干系数据，就像短暂的电脉冲一样，而且它们能够独立于其他传感器发送数据，无需与中心吸收器折衷。
通过这样做，我们可以节省大量能源，避免中心吸收器中央被意义不大的数据淹没。
\"大众

这种射频传输方案还使系统具有可扩展性，并办理了当前传感器通信网络的一个常见问题：它们必须完备同步才能正常事情。

研究小组在《自然-电子学》（Nature Electronics）杂志上撰文，先容了一种新颖的无线通信网络方法，这种网络可以从数千个微电子芯片中高效地传输、吸收和解码数据，而每个芯片的大小都不超过一粒盐。
图片来源：Nick Dentamaro/布朗大学

研究职员说，这项事情标志着大规模无线传感器技能向前迈出了主要一步，有朝一日可能会帮助科学家们确定如何从这些小小的硅器件中网络和解读信息，特殊是由于当代科技的发展，电子传感器已变得无处不在。

布朗大学工程学院教授、该研究的资深作者阿尔托-努尔米科（Arto Nurmikko）说：\公众我们生活在一个传感器的天下里。
传感器无处不在。
它们当然涌如今我们的汽车里，涌如今许多事情场所，而且越来越多地进入我们的家庭。
对这些传感器来说，最苛刻的环境永久是人体内部。
\"大众

因此，研究职员认为该系统有助于为下一代植入式和可穿着式生物医学传感器奠定根本。
医学界越来越须要高效、不显眼、不易察觉的微型设备，这些设备还能作为大型组合的一部分运行，以绘制全体干系区域的生理活动图。
\公众

李说：\公众在实际开拓这种基于尖峰的无线微传感器方面，这是一个里程碑。
如果我们连续利用传统方法，就无法网络到这些运用在这类下一代系统中须要的高信道数据。
\公众

传感器所识别和传输的事宜可以是特定的事宜，如监测环境的变革，包括温度颠簸或某些物质的存在。

传感器之以是能够利用如此少的能源，是由于外部收发器在传感器传输数据时为其供应无线供电，这意味着传感器只需在收发器发出的能量波范围内就能得到充电。
这种无需插入电源或电池即可运行的能力使它们在许多不同的情形下都能方便、灵巧地利用。

研究小组在打算机上设计和仿照了繁芜的电子器件，并通过多次制造迭代来制造传感器。
这项事情建立在Nurmikko 在布朗大学实验室先前研究的根本上，该研究推出了一种名为\"大众神经粒\公众的新型神经接口系统。
该系统利用一个由微型无线传感器组成的折衷网络来记录和刺激大脑活动。

\公众这些芯片是相称繁芜的微型电子设备，我们花了一段韶光才做到这一点，\"大众从属于布朗大学卡尼脑科学研究所的努尔米科说。
\"大众要定制操纵这些传感器电子特性的几种不同功能--它们基本上被挤压到硅片的几分之一毫米空间--所需的事情量和精力并不小。
\"大众

研究职员展示了他们系统的效率，以及该系统的潜在扩展能力。
他们利用实验室中的 78 个传感器对系统进行了测试，创造纵然传感器在不同韶光传输数据，也能准确无误地网络和发送数据。
通过仿照，他们能够展示如何利用约8000个假定植入的传感器，解码从灵长类动物大脑中网络到的数据。

研究职员表示，下一步事情包括优化系统以降落功耗，以及探索神经技能以外的更广泛运用。

李说：\公众目前的事情供应了一种方法，我们可以在此根本上进一步发展。
\"大众

编译自:ScitechDaily