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英國(guó)科學(xué)家研制出一種微型無(wú)線天線。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。
實(shí)時(shí)傳輸
新型皮膚天線的設(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。
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)，任何一處皮膚天線都與一個(gè)中央天線相連，具備數(shù)據(jù)處理功能的中央天線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)中央天線被置于臀部。
此外，天線發(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
類似的皮膚微型天線以前也有人發(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信號(hào)那樣沿著人體表面?zhèn)鬟f。
安裝在汽車上的桅桿式單級(jí)天線傳遞信號(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)天線安裝在一塊帶有傳導(dǎo)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(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，皮膚天線的信號(hào)傳輸效率大大提高，使皮膚天線的壽命延長(zhǎng)一倍。
“把傳統(tǒng)天線的設(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)專利，”肯特大學(xué)的約翰·巴徹勒說(shuō)。巴徹勒正在進(jìn)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(qǐng)了專利。 |