Наука

Розроблено метод передачі сигналу через біологічну тканину

Команда розробників з Фінляндії продемонструвала роботу безпечного для живих організмів методу передачі сигналу на імпланти, розміщені всередині біологічної тканини. Сигнал неможливо перехопити, блокувати або змінити з дальньої відстані.

Професор Маркос Кац з колегою за роботою

Професор Маркос Кац (Marcos Katz) з Університету Оулу багато років керує дослідженнями з пошуку альтернативних способів передачі зв’язку. У 2017 році спільно з колегами вчений розробив гібридний канал зв’язку, здатний плавно переключатися між режимами передачі радіохвиль і хвиль до видимого світла за допомогою технології VLC. Режим роботи каналу залежав від його стану і переданої інформації.

VLC (англ. Visible Light Communication — зв’язок по видимому світлі) — спосіб передачі інформації за допомогою її накладення на світловий сигнал, зазвичай в інфрачервоному діапазоні. Швидкість передачі даних доходить до сотень мегабітів в секунду, дальність розповсюдження — до декількох метрів.

«VLC — відмінно доповнює радіопередачу, — сказав Кац, — Переваги VLC: висока безпека і конфіденційність, відсутність проблем з електромагнітною сумісністю, підтримка високих швидкостей передачі даних і всі ключові характеристики, необхідні для 6G».

Характеристики технології VLC здалися фінським дослідникам привабливими для передачі сигналу через біологічні тканини. Передача інформації на приймачі сигналів, імплантовані в тіло людини, найбільш ефективна в ближньому інфрачервоному діапазоні. Безпеку і високий рівень якості сигналу вчені продемонстрували на дослідах з м’ясом і кістками тварин. Подібні експерименти на людях поки під великим питанням, тому розробники керувалися допустимими нормами потужності світла на квадратний міліметр біологічної тканини.

При тестуванні довжину хвилі випромінювання збільшували з декількох міліметрів до декількох сантиметрів і виявили гарний зв’язок навіть для глибоко розташованих імплантів. Зовнішнє джерело сигналу при цьому розташовували на відстані декількох метрів від «тіла».

Яка була швидкість передачі даних? Перші результати — 10 кілобітів в секунду — не дуже порадували вчених. Тоді вони збільшили число приймачів/джерел сигналу, поворожили над схемами модуляції і отримали багаторазове збільшення швидкості передачі.

«VLC-сигнал, на відміну від радіохвиль, неможливо перехопити з дальньої відстані, — відзначили ще раз розробники, — Це означає, що конфіденційна інформація такою і залишиться».

Технологія передачі сигналу за допомогою інфрачервоного випромінювання корисна не тільки в комунікаційних програмах. VLC можна застосовувати для управління, наприклад, кардіостимуляторами та дефібриляторами. При цьому радіоперешкоди або чийсь злий умисел не зможуть викликати відмову цього життєво важливого обладнання.

Саме із застосуванням технології в медичній сфері пов’язані майбутні дослідження фінської команди. Розробники сподіваються зробити внесок у розвиток способів діагностики і лікування захворювань, а також управління пристроями, імплантованими в людське тіло. Залишилося лише краще зрозуміти біотканини як провідне середовище для інфрачервоного випромінювання.

Натхнення: www.popmech.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть