英国科学家研制出一种微型无线天线.病人只要把它贴在皮肤各处,医生就能远程监控他们的身体健康状况.
新型皮肤天线的设计者是北爱尔兰贝尔法斯特女王大学的科学家威廉·斯坎伦和加雷斯·康韦.天线外表呈曲棍球或冰球状,厚度仅为1厘米,可直接附着在身体表面,也可放置在衣服上.
实时传输
它发出的信号通过人体皮肤传递,直达全身,因此可将身体各部位的数据实时传递给植入体内或体外佩带的医疗设备.
不论是已经植入人体的设备,如心脏起搏器,还是将来可能植入的组织,在皮肤天线的帮助下,都能更协调地为人体工作.
斯坎伦在最新一期《新科学家》杂志上发表文章说,任何一处皮肤天线都与一个中央天线相连,具备数据处理功能的中央天线可把信息传递给人体内或体外的医疗设备.通常这个中央天线被置于臀部.
此外,天线发出的信号沿皮肤传递,与现有极为耗电的蓝牙技术相比,效率高出许多.医疗设备的使用寿命总是越长越好,因此提高它们的效率显得尤为重要.
爬波原理
类似的皮肤微型天线以前也有人发明,但它们相互之间的连接效果不佳,这是因为信号从身体外部传递,而非如新型皮肤天线信号那样沿着人体表面传递.
安装在汽车上的桅杆式单级天线传递信号的效果不错,但信号仍会向上传递.
斯坎伦和康韦设计的新型天线则利用了物理学上的爬波原理,使信号能够沿着一个表面传递.爬波是一种特殊的沿着弯曲界面绕行的波,在无损检测领域应用广泛.在人的一只耳旁发出声音,他的两耳却都能听到声音,也是爬波原理的作用.
倒装设计
传统的单级天线安装在一块带有传导性的金属板上,如汽车的车顶,金属板能够反射向下传递的信号.斯坎伦和康韦把这种设计上下颠倒,把金属板放在皮肤天线上端、远离身体的一侧,限制信号向外散射.
由于金属盘反射作用的限制,信号只能沿着皮肤传递.这样,皮肤天线的信号传输效率大大提高,使皮肤天线的寿命延长一倍.
“把传统天线的设计颠倒过来,让信号在身体表面传递的想法很有创意,值得申请专利,”肯特大学的约翰·巴彻勒说.巴彻勒正在进行类似装置的研究.
斯坎伦和康韦已为它们的新型皮肤天线申请了专利.
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