英國科學家研制出一種微型無線天線.病人只要把它貼在皮膚各處,醫生就能遠程監控他們的身體健康狀況.
新型皮膚天線的設計者是北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的科學家威廉·斯坎倫和加雷斯·康韋.天線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.
實時傳輸
它發出的信號通過人體皮膚傳遞,直達全身,因此可將身體各部位的數據實時傳遞給植入體內或體外佩帶的醫療設備.
不論是已經植入人體的設備,如心臟起搏器,還是將來可能植入的組織,在皮膚天線的幫助下,都能更協調地為人體工作.
斯坎倫在最新一期《新科學家》雜志上發表文章說,任何一處皮膚天線都與一個中央天線相連,具備數據處理功能的中央天線可把信息傳遞給人體內或體外的醫療設備.通常這個中央天線被置于臀部.
此外,天線發出的信號沿皮膚傳遞,與現有極為耗電的藍牙技術相比,效率高出許多.醫療設備的使用壽命總是越長越好,因此提高它們的效率顯得尤為重要.
爬波原理
類似的皮膚微型天線以前也有人發明,但它們相互之間的連接效果不佳,這是因為信號從身體外部傳遞,而非如新型皮膚天線信號那樣沿著人體表面傳遞.
安裝在汽車上的桅桿式單級天線傳遞信號的效果不錯,但信號仍會向上傳遞.
斯坎倫和康韋設計的新型天線則利用了物理學上的爬波原理,使信號能夠沿著一個表面傳遞.爬波是一種特殊的沿著彎曲界面繞行的波,在無損檢測領域應用廣泛.在人的一只耳旁發出聲音,他的兩耳卻都能聽到聲音,也是爬波原理的作用.
倒裝設計
傳統的單級天線安裝在一塊帶有傳導性的金屬板上,如汽車的車頂,金屬板能夠反射向下傳遞的信號.斯坎倫和康韋把這種設計上下顛倒,把金屬板放在皮膚天線上端、遠離身體的一側,限制信號向外散射.
由于金屬盤反射作用的限制,信號只能沿著皮膚傳遞.這樣,皮膚天線的信號傳輸效率大大提高,使皮膚天線的壽命延長一倍.
“把傳統天線的設計顛倒過來,讓信號在身體表面傳遞的想法很有創意,值得申請專利,”肯特大學的約翰·巴徹勒說.巴徹勒正在進行類似裝置的研究.
斯坎倫和康韋已為它們的新型皮膚天線申請了專利.
