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!
0
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
3
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
0
Пробиотик может предотвратить опасную инфекцию супербактерий

Пробиотик может предотвратить опасную инфекцию супербактерий

Staphylococcus aureus — распространенный вид бактерий у людей, но может стать неприятным, если попадет в неправильную часть тела. Новое клиническое испытание показало, что пробиотик можно использовать для выборочного уничтожения популяции микробов у людей, снижая риск заражения без применения антибиотиков.

S. aureus можно найти в носу, кишечнике и на коже многих людей, и по большей части там он безвреден. Но если он попадет в рану, кровоток, легкие или куда-либо еще, где он не должен быть, то может вызвать серьезные инфекции. Что еще хуже, он становится все более устойчивым к антибиотикам, а особенно опасная форма, называемая устойчивым к метициллину S. aureus (MRSA) или «золотой стафилококк», стано...
18.01.23 12:14
0
0
Всего 6 минут энергичных упражнений в день могут сохранить здоровье мозга

Всего 6 минут энергичных упражнений в день могут сохранить здоровье мозга

Новое исследование показало, что короткие всплески упражнений повышают уровень мозгового белка, который оптимизирует когнитивное здоровье. Шесть минут интенсивных аэробных упражнений в день могут стать одним из самых эффективных способов сохранить здоровье мозга в пожилом возрасте.

Конечно, не новость, что физические упражнения имеют решающее значение для здорового старения мозга. Постоянный парад исследований за последние несколько лет выявил связь между физическими упражнениями и когнитивным здоровьем: от аэробной активности, резко улучшающей способность решать проблемы, до двухнедельных тренировок, уменьшающих последствия легких когнитивных нарушений. Но то, как именно у...
15.01.23 11:53
0
0
Большое исследование COVID находит SARS-CoV-2 по всему телу человека

Большое исследование COVID находит SARS-CoV-2 по всему телу человека

В ходе самого всестороннего исследования тканей после вскрытия, проведенного на сегодняшний день, ученые обнаружили следы вируса SARS-CoV-2 по всему телу, от мозга и сердца до глаз.

Полученные данные показывают, что вирус может вызывать стойкие инфекции во многих частях тела через несколько месяцев после первоначального заболевания, и поддерживают аргумент в пользу дальнейших исследований противовирусных препаратов в качестве возможного лечения длительного COVID. С момента появления нового коронавируса SARS-CoV-2 прошло три года, и ученые все еще работают над точным понимани...
05.01.23 14:28
0
0
Ученые поняли, как кишечные бактерии помогают набрать вес

Ученые поняли, как кишечные бактерии помогают набрать вес

Группа исследователей из Копенгагенского университета изучила микробиом, чтобы понять, какую роль кишечные бактерии могут играть в увеличении веса.

Полученные данные свидетельствуют о том, что определенные популяции бактерий более эффективно извлекают энергию из пищи, и это может быть причиной того, что некоторые люди легко набирают вес при относительно здоровом питании. За последние пару десятилетий несколько исследований обнаружили удивительную связь между ожирением и кишечным микробиомом. Например, исследования фекальной трансплантации по...
28.12.22 15:56
0