英國(guó)科學(xué)家研制出一種微型無(wú)線(xiàn)天線(xiàn).病人只要把它貼在皮膚各處,醫(yī)生就能遠(yuǎn)程監(jiān)控他們的身體健康狀況.
新型皮膚天線(xiàn)的設(shè)計(jì)者是北愛(ài)爾蘭貝爾法斯特女王大學(xué)的科學(xué)家威廉·斯坎倫和加雷斯·康韋.天線(xiàn)外表呈曲棍球或冰球狀,厚度僅為1厘米,可直接附著在身體表面,也可放置在衣服上.
實(shí)時(shí)傳輸
它發(fā)出的信號(hào)通過(guò)人體皮膚傳遞,直達(dá)全身,因此可將身體各部位的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給植入體內(nèi)或體外佩帶的醫(yī)療設(shè)備.
不論是已經(jīng)植入人體的設(shè)備,如心臟起搏器,還是將來(lái)可能植入的組織,在皮膚天線(xiàn)的幫助下,都能更協(xié)調(diào)地為人體工作.
斯坎倫在最新一期《新科學(xué)家》雜志上發(fā)表文章說(shuō),任何一處皮膚天線(xiàn)都與一個(gè)中央天線(xiàn)相連,具備數(shù)據(jù)處理功能的中央天線(xiàn)可把信息傳遞給人體內(nèi)或體外的醫(yī)療設(shè)備.通常這個(gè)中央天線(xiàn)被置于臀部.
此外,天線(xiàn)發(fā)出的信號(hào)沿皮膚傳遞,與現(xiàn)有極為耗電的藍(lán)牙技術(shù)相比,效率高出許多.醫(yī)療設(shè)備的使用壽命總是越長(zhǎng)越好,因此提高它們的效率顯得尤為重要.
爬波原理
類(lèi)似的皮膚微型天線(xiàn)以前也有人發(fā)明,但它們相互之間的連接效果不佳,這是因?yàn)樾盘?hào)從身體外部傳遞,而非如新型皮膚天線(xiàn)信號(hào)那樣沿著人體表面?zhèn)鬟f.
安裝在汽車(chē)上的桅桿式單級(jí)天線(xiàn)傳遞信號(hào)的效果不錯(cuò),但信號(hào)仍會(huì)向上傳遞.
斯坎倫和康韋設(shè)計(jì)的新型天線(xiàn)則利用了物理學(xué)上的爬波原理,使信號(hào)能夠沿著一個(gè)表面?zhèn)鬟f.爬波是一種特殊的沿著彎曲界面繞行的波,在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛.在人的一只耳旁發(fā)出聲音,他的兩耳卻都能聽(tīng)到聲音,也是爬波原理的作用.
倒裝設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的單級(jí)天線(xiàn)安裝在一塊帶有傳導(dǎo)性的金屬板上,如汽車(chē)的車(chē)頂,金屬板能夠反射向下傳遞的信號(hào).斯坎倫和康韋把這種設(shè)計(jì)上下顛倒,把金屬板放在皮膚天線(xiàn)上端、遠(yuǎn)離身體的一側(cè),限制信號(hào)向外散射.
由于金屬盤(pán)反射作用的限制,信號(hào)只能沿著皮膚傳遞.這樣,皮膚天線(xiàn)的信號(hào)傳輸效率大大提高,使皮膚天線(xiàn)的壽命延長(zhǎng)一倍.
“把傳統(tǒng)天線(xiàn)的設(shè)計(jì)顛倒過(guò)來(lái),讓信號(hào)在身體表面?zhèn)鬟f的想法很有創(chuàng)意,值得申請(qǐng)專(zhuān)利,”肯特大學(xué)的約翰·巴徹勒說(shuō).巴徹勒正在進(jìn)行類(lèi)似裝置的研究.
斯坎倫和康韋已為它們的新型皮膚天線(xiàn)申請(qǐng)了專(zhuān)利.
