Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Бриллианты из ядерных отходов станут батарейкой для имплантатов

Бриллианты из ядерных отходов станут батарейкой для имплантатов
Компании Arkenlight и Axorus объединились для создания прототипа первого искусственного нейрона, работающего на алмазной бета-вольтовой батарее, изготовленной из ядерных отходов. Цель состоит в разработке медицинских имплантатов с источниками энергии, которым в течение десятилетия не потребуется подзарядка.


Компания Arkenlight была сформирована исследователями из Университета Бристоля, которые разработали средства для получения кусков радиоактивных отходов с ядерных электростанций, в частности углерода-14 и трития из частей реактора, которые подвергались воздействию излучения топливного стержня, и преобразования их в бриллиантах, которые могут собирать высокоэнергетические электроны или бета-частицы, и превращать их в полезное электричество.
Такие бета-вольтовые батареи будут генерировать мощность в течение чрезвычайно долгого времени - некоторые могут быть разработаны для работы десятилетиями, другие - в течение тысячелетий, в зависимости от полураспада конкретного изотопа, который используется. И, несмотря на то, что они сделаны из радиоактивных ядерных отходов, по словам Arkenlight, они очень безопасны для использования вблизи или даже внутри человеческого тела, поскольку бета-излучение такого рода не проникает далеко в ткани, а крайняя твердость алмазной структуры делает их очень крепкими.

Важно отметить, что речь идет о крошечном количестве мощности, и о том, что другие компании, обещающие питание потребительских устройств и электромобилей с ядерными бриллиантами, еще не продемонстрировали, как они будут делать это без батарей больше и тяжелее, чем сами устройства.
В последнее время Arkenlight работает с французской компанией Axorus, чтобы изучить возможность использования бета-вольтовых микробатарей для питания искусственных нейронов Axorus.
Искусственные нейроны предназначены для проникновения в нервную систему пациента и выполнять различные функции, основанные на их способности общаться с биологическими нейронами, «прослушиваемыми» сигналами, отправленными другими нейронами и другими системами, и посылающие собственные, где это необходимо. «Это CMOS-схема, которая в 1000 раз более энергоэффективна и до 10 раз меньше биологического нейрона. Очень высокая чувствительность делает его идеальным для медицинских имплантатов», сообщает сайт компании.

Есть всевозможные способы, которыми Axorus надеется использовать такие устройства. В настоящее время компания разрабатывает искусственную сетчатку, которая сочетает в себе ряд искусственных нейронов с фотодиодами, создавая матрицу «пикселей», которые могут прочитать входящий свет и посылать электрический сигнал в мозг через зрительный нерв. Разработанная для пациентов, испытывающих возрастную дегенерацию желтого пятна, она направлена на возвращение людям центральной части зрения, хотя изначально только в черно-белом цвете.
Эти искусственные сетчатки будут питаться от окружающего света, но Axorus ищет решения для их питания ночью. У компании есть ряд других применений для искусственных нейронов в мозге, эндокринной системы, в кишечнике и мочевыделительной системе, где они потенциально могут лечить все виды заболеваний - но для их питания не будет света.
Крошечная, безопасная бета-вольтовая батарея, которая работает десятилетиями, может быть идеальной для этих устройств, поэтому Arkenlight и Axorus заключили партнерские отношения, чтобы создать доказательство концепции: первый искусственный нейрон, прикрепленный к генератору Radiovoltaic Micro-Power Tritium. 

Яркое пятно вверху - это сам нейрон, а черный ящик в нижней части - бета-батарея. Если это выглядит немного великоватым, чтобы поместиться в глазном яблоке, не волнуйтесь: целевой размер батареи тритиума составляет 4х4 мм (0,16 х 0,16 дюйма) с толщиной менее 50 микрон. Хотя окончательная мощность и ожидаемый срок службы еще не определены, компания заявляет, что рассчитывает на то, что эти устройства будут вырабатывать микроватты энергии в течение десятилетий.
Есть еще путь. «Несмотря на то, что сейчас мы производим бриллианты», - говорит генеральный директор Arkenlight Морган Бордмен. «Путь к минимально жизнеспособному продукту требует множества итераций при уточнении рецепта и процесса, чтобы обеспечить максимально возможную плотность мощности. На этом пути нам необходимо провести большое количество испытаний для определения и обеспечения стандартов последовательного производства и безопасности. Это не тривиальные задачи, требующие много времени и усилий. До появления коммерчески доступного продукта еще несколько лет, но мы работаем с первыми клиентами (например, Axorus), чтобы согласовать наши усилия с их потребностями. Такие виды сотрудничества на ранних стадиях исследований являются типичными и очень полезными, поскольку способствуют разработке продукта и, как правило, заканчиваются коммерческими отношениями».
Тем не менее, компания не теряет надежды, что к 2024 году сможет выпустить что-то коммерческое, и если она сможет продемонстрировать, что батареи безопасны и надежны внутри человеческого тела и обеспечивают нужное количество энергии в крошечном корпусе, они могут найти ряд других медицинских применений, чтобы подключиться к ним в дальнейшем. Увлекательный материал. Посмотрите видео о технологии искусственной сетчатки и нейронов Axorus ниже.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
15
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
9
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
13
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.

Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда. С момента завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
1
Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года: празднование глупой стороны науки

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года: празднование глупой стороны науки

Нобелевская премия - главная награда в области науки, присуждаемая тем, кто "принес наибольшую пользу человечеству". Ig Nobel Prize, напротив, отмечает самые тривиальные и нелепые вещи, которые изучали наши лучшие и талантливые ученые.

Сегодня завершилась 33-я ежегодная церемония вручения Ig Nobel Prizes, которая в этом году полностью проходила в режиме онлайн-трансляции и сопровождалась отвратительными спецэффектами, самой нарочито жалкой в мире живой музыкой, десятками ученых с явно неоднозначным отношением ко всему происходящему и множеством дурацких шляп. Лауреаты премии 2023 года - это эксперты мирового уровня, которые про...
15.09.23 19:52
0
0
Имплантат, доставляющий лекарственные препараты, препятствует образованию рубцовой ткани

Имплантат, доставляющий лекарственные препараты, препятствует образованию рубцовой ткани

Известно о множестве медицинских имплантатов, дозирующих лекарственные препараты, но у большинства из них есть один и тот же недостаток - они в конечном итоге покрываются рубцовой тканью. Экспериментальная новинка позволяет избежать этой проблемы, поскольку меняет форму по мере формирования ткани.

Обычно иммунная система регистрирует электронный имплантат как инородное тело и реагирует на него, заключая в рубцовую ткань для изоляции. К сожалению, эта ткань закупоривает порты, через которые в устройство поступают лекарственные препараты, что в конечном итоге делает его бесполезным. Группа ученых из Университета Голуэя (Шотландия) и Массачусетского технологического института решила изменить ...
03.09.23 12:53
0
1
Антиоксиданты стимулируют рост и метастазирование рака

Антиоксиданты стимулируют рост и метастазирование рака

Новое исследование показало, что антиоксиданты, такие как витамины С и Е, активируют механизм, стимулирующий рост новых кровеносных сосудов в раковых опухолях, способствуя их росту и распространению. По словам исследователей, полученные результаты указывают на потенциальный риск приема антиоксидантных добавок, когда в них нет необходимости.

Для роста и метастазирования раковые опухоли нуждаются в постоянном притоке крови, богатой кислородом и питательными веществами. А для этого необходимо образование новых кровеносных сосудов из уже существующих - процесс ангиогенеза. Когда ткани испытывают недостаток кислорода (гипоксию), раковые клетки в пораженной области посылают химические сигналы, заставляющие эндотелиальные клетки, выстилающи...
02.09.23 14:00
0
2
Ген «долголетия» голого землекопа продлевает продолжительность жизни и здоровье мышей

Ген «долголетия» голого землекопа продлевает продолжительность жизни и здоровье мышей

Он весит около 30 грамм, проводит свою жизнь под землей в Африке к югу от Сахары и вряд ли попадет в шорт-лист каких-либо милых календарей с животными, но голый землекоп продолжает демонстрировать ученым, что под его бледным окрасом скрывается невероятная устойчивая к старению морщинистая кожа.

Ученые из Рочестерского университета некоторое время держали под прицелом голого землекопа (Heterocephalus glaber), предварительно выяснив, как его уникальные механизмы клеточного старения закладывают основу для долгой жизни – до 41 года, в течение которой самки также остаются фертильными и устойчивыми к возрастным заболеваниям. Основываясь на этих знаниях, исследователи генетически модифицировал...
24.08.23 19:04
1