کنترل “ایمپلنت مغزی” کاشت یا ایمپلنتهای عصبی ممکن است گزینههای درمانی مناسبی برای بسیاری از بیماریها از جمله بیماری پارکینسون و صرع باشند؛ اما یکی از نکاتی که باید ذکر کرد، این است که چنین دستگاههایی میبایست برای مدت زمان طولانی در شرایط سخت در جمجمه کار کنند و یکی از چالشهایی که پزشکان با آن رو به رو هستند مسئله تامین نیروی این ایمپلنتها است و مشکل دیگر آنها نیز برقراری ارتباط با این ایمپلنتها برای کنترل عملکرد آنها است.
در حال حاضر این کار به طور معمول با استفاده از سیمها انجام میشود، اما سیمهایی که از بافتها عبور میکنند و به بیرون نفوذ میکنند، به دلایل مختلف بسیار مشکلساز هستند (کنترل “ایمپلنت مغزی” توسط میدانهای مغناطیسی). اکنون مهندسان “دانشگاه رایس” (Rice University) به تازگی از کنترل “ایمپلنت مغزی” رونمایی کردهاند که نیروی آن توسط یک میدان مغناطیسی خارجی میتواند تامین شود. این فناوری که در “کنفرانس بینالمللی مدارهای حالت جامد در سانفرانسیسکو” (International Solid-State Circuits Conference in San Francisco) ارائه شده است، ممکن است بر برخی از آزاردهندهترین و محدودکنندهترین جنبههای واسطهای مغز و رایانه موجود، محرکها و سایر کاشتهای عصبی غلبه کند.
کنترل “ایمپلنت مغزی” توسط میدانهای مغناطیسی
واسط مغز و رایانه از مجموعهای از حسگرها و اجزای پردازش سیگنال تشکیل میشود که فعالیت مغزی فرد را مستقیماً به یکسری سیگنالهای ارتباطی یا کنترلی تبدیل میکند. در این سامانه ابتدا باید امواج مغزی را با استفاده از دستگاههای ثبت امواج مغزی ثبت کرد که معمولاً به دلیل دقت زمانی بالا و ارزان بودن و همچنین استفاده آسان، از الکتروانسفالوگرافی برای ثبت امواج مغزی استفاده میشود. الکترودهای الکتروانسفالوگرافی در سطح پوست سر قرار میگیرند و میدان الکتریکی حاصل از فعالیت نورونها را اندازهگیری میکنند. در مرحله بعد این امواج بررسی شده و ویژگیهای موردنظر استخراج میشود و از روی این ویژگیها میتوان حدس زد که کاربر چه فعالیتی را در نظر دارد (کنترل “ایمپلنت مغزی” توسط میدانهای مغناطیسی).
“کایوان یانگ” (Kaiyuan Yang) یکی از توسعهدهندگان دستگاه مذکور در بیانیه مطبوعاتی دانشگاه رایس، گفت: دانشمندان برای نخستین بار موفق به استفاده از یک میدان مغناطیسی برای تامین نیروی ایمپلنت و همچنین برنامهریزی کاشت شدهاند. با ادغام مبدلهای مگنوالکتریک با فناوریهای سیماس یا نیمرسانای اکسید-فلز مُکمِّل (Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS) ما یک پلتفرم بیوالکتریک برای بسیاری از برنامهها فراهم میکنیم. سیماس برای کارهای پردازش سیگنال قدرتمند، کارآمد و ارزان است.
دستگاه جدید، “مگ نی” (MagNI) نام دارد و مخفف کلمه “کاشت عصبی مگنوالکتریک” است. این دستگاه از مبدلهای مگنوالکتریک برای تبدیل یک میدان مغناطیسی به سرعت در حال تغییر به یک جریان الکتریکی استفاده میکند. از این رو میتوان از کمربند یا وسیله دیگری که به بدن در نزدیکی محل قرارگیری ایمپلنت قرار میگیرد، برای تامین نیرو استفاده کرد.
سیماس یا نیمرسانای اکسید-فلز مُکمِّل (Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS) نوعی فرایند ساخت ماسفِت است که از ماسفِتهای مکمل و قرینه نوع-N و نوع-P برای ساخت درگاههای منطقی استفاده میشود. ماسفِت یا ترانزیستور اثرِ میدانیِ نیمهرسانای اکسید-فلز (metal–oxide semiconductor field effect transistor ٫ MOSFET) معروفترین ترانزیستور اثر میدان در مدارهای الکترونیک آنالوگ و دیجیتال است. اصطلاح اکسید-فلز را نباید به اشتباه اکسیدِ فلز خواند. دلیل این نامگذاری این است که در ساختمان این ترانزیستور، یک لایه اکسیدِ سیلیسیوم (SiO2) در زیر اتصال فلزیِ پایه گِیت قرار گرفته است.
مزیت استفاده از میدانهای مغناطیسی برای تامین انرژی و کنترل ایمپلنت این است که به عنوان مثال آنها باعث گرم شدن بافتها به اندازه اشعه نوری یا اتصال القایی نمیشوند. در مقایسه با امواج فراصوت، سیگنالهای این دستگاه بسیار بهتر است و بنابراین میتوان از آن برای برنامهریزی یک دستگاه کاشته شده در اعماق بدن استفاده کرد. این دستگاه از سه قسمت ساخته شده است؛ بخش اول شامل یک قطعه مگنوالکتریک است که طی آن مغناطیس به برق تبدیل میشود و بخش دوم تراشه سیماس و بخش سوم نیز یک خازن ذخیره انرژی الکتریکی است.
در حال حاضر از این دستگاه در یک آزمایشگاه برای تحریک حیوان ” Hydra vulgaris ” (یک حیوان شبیه به اختاپوس) استفاده کردهاند.
یک شرکت فرانسوی، نوعی دوربین سهبعدی ارائه داده است که میتواند اجسام متحرک را از فاصله صدها متر مورد بررسی قرار دهد و ترکیب سازنده آنها را ارزیابی کند.
یک شرکت فرانسوی موسوم به “اوتسایت”(Outsight) موفق شده جایزه معتبر موسوم به “PRISM Award” را برای فناوری دوربین سهبعدی خود دریافت کند و این جایزه که توسط متخصصان حوزه لیزر و فناوری نوری به اوتسایت اهدا شده، به جوایزی که این شرکت در نمایشگاه “CES 2020” موفق به کسب آن شده، اضافه میشود.
فناوری موسوم به “دوربین سمنتیک”(semantic camera) این شرکت، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. دوربینهای سمنتیک که میتوانند ترکیببندی اجسام گوناگون را از هم تفکیک کنند، نقش مهمی در کاربردهای رباتیک و به خصوص خودروهای خودران در آینده دارند. کاربردهای این فناوری، ماشینهای تحت کنترل انسان، تجهیزات معدنکاری و هلیکوپترها را شامل میشوند.
“راول براوو”(Raul Bravo)، از بنیانگذاران اوتسایت گفت: دوربین سمنتیک سهبعدی ما نه تنها میتواند بر مشکلات ایمنی رانندگی غلبه کند، بلکه ارزش منحصر به فردی به حوزههایی مانند مدیریت زیرساخت بدهد. ما با ارائه اطلاعاتی که حقیقت جهان را نشان میدهند، قانع شدیم که باید جهانی از کاربردهای جدید آغاز شود و این تنها آغاز کار است.
این دوربین میتواند به ماشینها در بررسی و درک دقیق محیط از فاصله صدها متر کمک کند و ترکیب سازنده اشیا را تشخیص دهد. این فناوری میتواند در شناسایی و ردیابی اجسام متحرک به کار برود و برای استفاده در وسایل نقلیه خودران نیز کارآمد باشد.
فناوری جدید اوتسایت، لیزری با قدرت پایین است که در یک ابزار خودکار جای میگیرد و میتواند به بررسی محیط اطراف بپردازد و ترکیب شیمیایی اجسام را ثبت کند. این نوع درک محیط، به ماشینها کمک میکند تا تصمیمات بهتری را در موقعیتهای ضروری بگیرند.
منبع: ایرنا
دیگر اخبار مرتبط با نوآوری:
![]()
پژوهشگران استرالیایی، زیستحسگرهایی از طلای متخلخل ابداع کردهاند که میتوانند نشانههای بیماری را زودتر از بقیه روشها تشخیص دهند. پژوهشگران "دانشگاه کوئینزلند"(UQ) استرالیا، زیستحسگرهایی ابداع کردهاند که در آنها طلای متخلخل نانومهندسی شده به کار رفته است. این زیستحسگرها میتوانند نشانههای ابتدایی بیماری را به صورت موثرتری تشخیص دهند و به بهبود نتایج درمان بیمار کمک کنند. بیشتر روشهای تشخیصی، معمولا از مواد پرهزینهای استفاده میکنند و استفاده از آنها نیز به زمان و هزینه قابل توجهی نیاز دارد
پژوهشگران کره جنوبی، ماده جدیدی ابداع کردهاند که میتواند قابلیت جلوگیری از نفوذ گرما را برای دیوارها فراهم کند. با افزایش گرمای تابستانی غیر قابل تحمل و طولانی مدت به دلیل تغییرات اقلیمی طی سالهای اخیر، استفاده از خنککنندهها نیز رو به افزایش است. عایق در حال حاضر، راه حل اصلی جلوگیری از ورود گرما به ساختمان است اما استفاده از یک ماده اضافه که نفوذ گرما را به تاخیر میاندازد، میتواند جلوی افزایش دمای داخلی را بگیرد و
فناوران یکی از استارتآپها با بهرهگیری از الکترولیتهای جامد پلیمری حاوی نانوساختارهای فلز-آلی، راهکاری نوآورانه برای غلبه بر محدودیتهای باتریهای متداول یون لیتیوم ارائه دادند و این نوآوری میتواند آینده خودروهای برقی و دستگاههای قابل حمل را تحت تاثیر قرار دهد. به گزارش ایسنا، به نقل از ستاد نانو، جهان امروز به سرعت در حال حرکت به سمت حملونقل پایدار و انرژیهای پاک است. در این میان، باتریهای یون لیتیوم بهعنوان قلب تپنده وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی جایگاهی ویژه
نتایج پژوهش محققان نشان میدهد که ساخت تولید کیف،کفش و لباس از قارچ میتواند یک جایگزین دوستدار محیط زیست برای چرم سنتی باشد. محققان میگویند که میتوان قارچها را تحت فشار قرار داد و از طریق شیمیایی فرآوری کرد تا برای رقابت با چرم، مادهای کاملا محکم ساخت. چرمهای سنتی و گزینههای جایگزین آن معمولا از حیوانات و پلیمرهای مصنوعی به دست میآیند. اما تولید چرم مانند سایر صنایع وابسته به دام، برای محیط زیست بد است چرا که
محققان انگلیسی یک بانداژ مخصوص توسعه دادهاند که به ترمیم استخوانها میپردازد. مدتی است که میشنویم موادی مانند داربست(scaffold) در محل شکستی استخوان کاشته میشوند و سلولهای استخوانی بدن را به فعالیت واداشته تا شکستگی را التیام بخشد. در این راستا، محققان انگلیسی بانداژی توسعه دادهاند که ممکن است همین کار را انجام دهد. زمانی که بانداژ توسط جراحی، در محل شکستگی استخوان کاشته میشود، زمان بهبودی به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. محققان دانشگاه "کینگز" لندن یک "بانداژ
فناوران یکی از شرکتهای داروساز یک داروی تخصصی برای بیماران مبتلا به فیبروز ریوی که پیش از این درمانی برای آن در کشور نبود، تولید و به بازار عرضه کردند و به گفته آنها این دارو میتواند دسترسی بیماران را افزایش دهد و هزینه درمان را نسبت به نمونههای وارداتی و قاچاق تا حد قابلتوجهی کاهش دهد. به گزارش ایسنا، فیبروز ریوی یکی از بیماریهای پیشرونده و نادر ریوی است که در آن بافت ریه بهتدریج دچار زخم و سفتی میشود
یکی از شرکت های دانشبنیان موفق به تولید داروی برای رای درمان سریع و ایمن کمخونی فقر آهن شد که عوارض گوارشی حداقلی و اثربخشی سریع، درمان کمخونی فقر آهن را در بیماران مزمن به شکلی هدفمند، بیخطر و مقرونبهصرفه امکانپذیر کرده است. به گزارش ایسنا، کمخونی فقر آهن یکی از گستردهترین اختلالات تغذیهای و خونی در جهان بهشمار میرود؛ بهطوریکه بنا بر گزارش سازمان جهانی بهداشت (WHO)، بیش از دو میلیارد نفر در سراسر دنیا از درجاتی از کمبود
محققان دانشگاه "سوئینبرن" از سریعترین و قویترین پردازنده محاسبات عصبی جهان برای هوش مصنوعی رونمایی کردند که عملکرد آن سریعتر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. یک پردازنده نورومورفیک(محاسبات عصبی) نوری جدید که توسط محققان دانشگاه صنعتی "سوئینبرن"(Swinburne) ساخته شده است، میتواند بیش از ۱۰۰۰ برابر سریعتر از پردازندههای کنونی کار کند. قدرت پردازش این پردازشگر هوش مصنوعی سریعتر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. این اختراع میتواند انقلابی در شبکههای عصبی و به طور کلی پردازش
ارتقاء جایگاه ایران در وایپو ارتقاء جایگاه ایران در وایپو سازمان جهانی مالکیت معنوی: نماینده ایران در سازمان جهانی مالکیت معنوی از ارتقا ایران در وایپو سازمان جهانی مالکیت معنوی گفت، دکتر خدائیان معاون رئیس قوه قضائیه و رئیس سازمان ثبت اسناد و املاک کشور به عنوان نماینده جمهوری اسلامی ایران ضمن ایراد سخنرانی در اجلاس سالانه سازمان جهانی مالکیت معنوی(WIPO ) اظهار داشت: جمهوری اسلامی ایران در رتبه بندی شاخص های نوآوری جهانی، از سال 2014 تا کنون 59
پژوهشگران سوئدی، ماده جدید جایگزین بافت انسانی ابداع کردهاند که میتواند جایگزین بافت انسانی در فناوریهای حوزه پزشکی باشد. پژوهشگران سوئدی، ماده جدیدی شبیه به لاستیک ابداع کردهاند که ویژگیهای منحصر به فردی دارد و میتواند جایگزین خوبی برای بافت انسانی در مراحل فناوری پزشکی باشد. این ماده جدید میتواند تحول مهمی در زندگی انسانها ایجاد کند. با پیشرفت محصولات حوزه فناوری پزشکی، تقاضا برای مواد طبیعی که مناسب ادغام با بدن هستند، بالا میرود. به کار بردن این
چین ابزاری جدید برای نقشهبرداری نمونههای قدیمی آرانای ساخته است که میتواند به بررسی بافتهای سرطانی چندین ساله تا مغز حفظشده آلبرت اینشتین کمک کند. به گزارش ایسنا، آیا مغز حفظ شده آلبرت اینشتین، که به ۲۴۰ واحد تقسیم و از زمان مرگ او در سال ۱۹۵۵ نگهداری شده است، میتواند سرنخهایی درباره پایههای سلولی نبوغ ارائه دهد؟ آیا بافتهای سرطانی منجمد شده و ذخیره شده در آرشیو بیمارستانها به مدت نزدیک به یک دهه، اکنون میتوانند اسرار تکامل تومور
یک ربات ساختمان سازی رونمایی شده که قادر به حمل ۵۰۰ کیلوگرم بار است، می تواند از پله ها بالا برود و در جوشکاری و آجرچینی کمک کند. استارت آپ اتریشی «پرینت استونز» رباتهایی توسعه میدهد که با فناوری چاپ سه بعدی ساخته میشوند. این شرکت اکنون از جدیدترین نمونه خود رونمایی کرده که یک ربات ساختمان ساز با قابلیت انجام چند کار است و «بائوبات» (Baubot) نام دارد. بائوبات نیز مانند بقیه رباتهای توسعه یافته در این حوزه،
