Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Vladimir Leonov z belgijskiego centrum badawczego Imec opracował elektrokardiograf i elektroencefalograf, które działają wyłącznie dzięki bateriom słonecznym i ciepłu ludzkiego ciała. Tym samym stworzył urządzenia idealne do stosowania w warunkach polowych: w regionach pozbawionych dostępu do prądu czy spustoszonych przez wojnę lub katastrofy naturalne.

Belg wykorzystał energooszczędne części oraz wiele form energii odnawialnej. Urządzenia dostępne we współczesnych klinikach mogą być zminiaturyzowane i mieścić się w walizce. Co więcej, aparaty te są w stanie zasilać się same, lekarz nie potrzebuje więc baterii ani podłączania do czegokolwiek – wyjaśnia wynalazca.

By Leonov mógł opracować swoje urządzenia, należało ulepszyć ogniwa termoelektryczne, które pozwalają wygenerować prąd dzięki różnicy temperatur, oraz miniaturowe panele słoneczne. Wg naukowca, ogniwo termoelektryczne może zapewnić napięcie rzędu 400 mikrowoltów na każdą zmianę temperatury o ok 19°C (34 stopnie Fahrenheita). TEG jest w stanie, w pomieszczeniu, wytworzyć 25-30 mikrowatów z 1 cm2. Z pomiarów Leonova wynika, że w temperaturze od -4 do 0 stopni Celsjusza możliwe jest pozyskanie do 1 miliwata z centrymetra kwadratowego skóry. Całe ciało generuje 100-120 watów mocy, a pod uwagę należy wziąć jeszcze efektywność konwersji termoelektrycznej.. Dzięki wiatrowi czy cieniowi ogniwa nadal generują prąd, choć temperatura otoczenia i ciała się zrównują.

Zastosowanie ogniw termoelektrycznych pozwoliło Belgowi rozwiązać problemy, jakie napotykał wcześniej. Same panele się nie sprawdzały, gdyż stan pacjentów podpiętych do EEG czy EKG wymaga przebywania w pomieszczeniach lub przynajmniej unikania słońca. Podobnie miały się sprawy z generatorami piezoelektrycznymi, pozwalającymi na przekształcenie energii mechanicznej w elektryczną. Niestety, chorzy nie ruszają się zbyt intensywnie, bo leżą najczęściej w łóżku. Nie da się jednak ukryć, że nawet osoba w śpiączce wytwarza ciepło, a jeśli w dodatku do miejsca, gdzie przebywa, dociera choć trochę światła dziennego, wspólnymi siłami da się już coś uzyskać.

Na początku zarówno elektrokardiograf, jak i elektroencefalograf przypominały niewygodne słuchawki. Nie trzeba było jednak długo czekać na kolejne posunięcie Leonova, który zaproponował koncepcyjny T-shirt z wbudowanym EKG. Zanim urządzenia jego pomysłu trafią do szpitali, technologia musi się upowszechnić i potanieć.

W artykule opublikowanym w piśmie Journal of Renewable and Sustainable Energy autorzy omawiają m.in. aparaturę zasilaną dzięki ludzkiemu ciału oraz metody jej hybrydyzacji z fotoogniwami. Przewidują, że dzięki termoregulacji naszych organizmów oraz ogólnym prawom termodynamiki uda się połączyć rzeczywistość z wizjami rodem z science fiction. Oprócz EEG i EKG, w pracowni Leonova i Ruuda Vullersa powstał też noszony jak zegarek na przegubie ręki oksymetr - urządzenie do automatycznego określania procentowej zawartości tlenu we krwi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Niemieccy inżynierowie wykorzystali sygnały z mózgu kierowcy do uruchomiania hamulców samochodu. Okazało się, że dzięki temu udaje się znacznie skrócić drogę hamowania, a tym samym uniknąć wielu wypadków.
      Za pomocą EEG wykazano, że urządzenie jest w stanie wykryć sygnały świadczące o tym, iż kierowca chce hamować na 130 milisekund przed jego reakcją. Przy prędkości 100 km/h oznacza to skrócenie drogi hamowania o 3,66 metra.
      Oprócz EEG wykorzystano też urządzenie EMG, wykrywające aktywność elektryczną mięśni. Pozwala ono stwierdzić, że np. mięśnie nogi przygotowują się do działania, jeszcze zanim sama kończyna się poruszy.
      W czasie badań prowadzonych na symulatorze 18 ochotników prowadziło wirtualny samochód. Ich zadaniem było utrzymanie się w odległości około 20 metrów za poprzedzającym pojazdem, jadącym z prędkością 100 km/h po krętej drodze, na której znajdowały się inne samochody.
      W przypadkowo wybieranych momentach samochód poprzedzający nagle hamował. Reakcję badanych sprawdzano zbierając dane z EEG i EMG i porównywano z czasem rzeczywistego naciśnięcia na pedał hamulca oraz z reakcją całego prowadzonego przez nich samochodu. Dzięki EEG uczeni dowiedzieli się, które części mózgu najsilniej reagują na potrzebę zatrzymania pojazdu i mogli dzięki temu dostosować cały system.
      Uwzględniając wszelkie zmienne uczeni wyliczyli, że średni czas reakcji systemu korzystającego z EEG i EMG jest o 130 milisekund krótszy w porównaniu z innymi systemami unikania kolizji.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ptaki są jedynymi zwierzętami poza ssakami, u których rejony mózgu szczególnie aktywne podczas czuwania śpią później głębiej.
      Naukowcy z Instytutu Ornitologii Maxa Plancka w Seewiesen nie pozwalali gołębiom na popołudniową drzemkę, wyświetlając im filmy z serii Davida Attenborough Życie ptaków. Podczas 8-godzinnej sesji kinowej jedno oko zwierzęcia zasłaniano, a drugie nakierowywano na ekran. Gdy ptak zasypiał, delikatnie go poszturchiwano. W nocy obserwowano głębszy sen w częściach mózgu związanych ze stymulowanym okiem, w porównaniu do analogicznego regionu drugiej półkuli. Jak można się domyślić, w przypadku obszarów niewzrokowych nie odnotowano podobnej asymetrii snu.
      Skąd takie zjawisko u ptaków? Poza ssakami, są one jedynymi zwierzętami, których sen jest podzielony na sen wolnofalowy, spokojny (oznaczany jako SWS, od ang. slow wave sleep, lub NREM, od ang. non-REM sleep) oraz sen paradoksalny, aktywny, oznaczany jako PS (od ang. paradoxical sleep) lub REM (od ang. rapid eye movements sleep). W czasie SWS mózg generuje silne sygnały elektryczne, widoczne w zapisie EEG jako fale o wysokiej amplitudzie i niskiej częstotliwości.
      U ssaków intensywność snu SWS spada lub wzrasta jako funkcja czasu spędzonego wcześniej, odpowiednio, na czuwaniu lub śnie. Teraz po raz pierwszy Niemcy wykazali istnienie analogicznego efektu również u ptaków. W sytuacji pozbawienia snu gołębie spały mocniej.
      U ptaków obserwowaliśmy ssakopodobny "miejscowy sen". Najprawdopodobniej więc główną funkcją snu wolnofalowego jest regeneracja mózgu – podsumowuje John Lesku, główny autor studium.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Miłośnicy serialu science-fiction Star Trek z pewnością pamiętają urządzenie zwane tricorderem. Pozwalało ono, między innymi, ocenić dokładnie stan zdrowia badanego pacjenta na odległość. Nasza medycyna niestety musi posiłkować się sondami, czujnikami i elektrodami, chcąc zdiagnozować chociażby pracę serca. Być może jednak niedługo sen Gene'a Roddenberry'ego (twórcy serialu) zacznie się ziszczać.
      Elektrody i przyczepiane czujniki pozwalają na dokładną analizę rytmu serca, czy oddechu, ale na dłuższą metę jest to rozwiązanie niewygodne - wymaga precyzyjnego przylepiania, uwiązuje pacjenta do aparatury i nie nadaje się dla osób poruszających się. Artykuł w Review of Scientific Instruments, periodyku wydawanym przez American Institute of Physics pozwala spodziewać się rewolucji w tej dziedzinie. A szykują ją dwaj japońscy naukowcy z Kyushu University: Atsushi Mase i Daisuke Nagae.
      Opracowane przez nich urządzenie wykorzystuje do badania pacjenta mikrofale o małej mocy, bardzo czuły odbiornik rejestruje ich odbicia i przesunięcie w fazie, pozwalając zmierzyć nawet bardzo małe zmiany w organizmie. Dalej do działania ruszają cyfrowe algorytmy odszumiania i przetwarzania sygnałów. Po odfiltrowaniu przypadkowych ruchów ciała aparat pozwala w czasie niemal rzeczywistym (z niewielkim opóźnieniem) monitorować pracę serca i autonomicznego układu nerwowego oraz oddychanie.
      Oczywistym zastosowaniem będzie ciągły monitoring chorych, ale potencjalne pola działania to również np. wykrywanie pierwszych oznak senności u kierowcy. Niestety, od razu pojawiły się także pomysły masowego monitorowania skupisk ludzkich, jak wykrywanie oznak stresu wśród pasażerów linii lotniczych, które mogłyby sugerować, że osoba zdenerwowana ma coś na sumieniu, czy może jest nawet terrorystą.
      Wykorzystania słynnego tricordera do inwigilacji autorzy serialu Star Trek nie przewidzieli.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg jest cały czas aktywny. Jego fale zmieniają się, co może przywodzić na myśl przejścia w utworze muzycznym. Kiedy Mick Grierson z londyńskiego Goldsmiths College stworzył program, który pozwala komputerowi przełożyć zapis EEG na nuty i dźwięki, powstał zatem zupełnie nowy rodzaj muzyki – muzyka umysłu (Music of the Mind).
      Obecnie nad projektem pracują już trzej panowie. Choć Griersonowi nie udało się uzyskać idealnego przełożenia fal mózgowych na dźwięki, pomysł spodobał się Finnowi Petersowi – kompozytorowi, fleciście, saksofoniście i producentowi. Z duetem współpracuje też Mattew Yee-King, informatyk, dla którego każdy człowiek jest w pewnym sensie dyrygentem.
      Peters utrwalił aktywność swojego mózgu w kilku sytuacjach, np. podczas snu, w stanie znudzenia czy w złości. Dane wprowadzono do komputera i przetworzono, stosując różne algorytmy. Wycinając z całości zapisu interesujące fragmenty, muzyk uzyskał odtwarzany w tle motyw przewodni na syntezator, do którego improwizuje jego orkiestra. Trzeba przyznać, że jam session z wykorzystaniem wibrafonu, fletu, saksofonu, perkusji i puzonu brzmi naprawdę interesująco.
      Już wkrótce chętni będą mogli posłuchać wykładu i muzyki mózgu w stanowiącym część londyńskiego Muzeum Nauki Dana Centre. W październiku trio wyruszy na tournée po całej Wielkiej Brytanii.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=epT16fbf4RM
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Firma Intel Corporation, imec i 5 flamandzkich uniwersytetów oficjalnie otworzyły dziś Flanders ExaScience Lab w ośrodku badawczym imec w Leuven w Belgii. Laboratorium opracuje oprogramowanie, które będzie działać na przyszłych, eksaskalowych systemach komputerowych Intela, zapewniających wydajność 1000 razy większą niż najszybsze współczesne superkomputery poprzez wykorzystanie nawet miliona rdzeni i miliarda procesów.
      ExaScience Lab będzie najnowszym członkiem europejskiej sieci badawczej Intela - Intel Labs Europe - która składa się z 21 laboratoriów zatrudniających ponad 900 pracowników naukowych.
      Przełom w eksaskalowym przetwarzaniu danych mógłby pozwolić na symulowanie bardzo skomplikowanych systemów, których dziś nie da się replikować, takich jak ludzkie ciało albo ziemski klimat. Jeśli branża komputerowa stanie na wysokości zadania,  może to oznaczać znalezienie lekarstw na wiele chorób lub lepsze przewidywanie katastrof naturalnych. Flanders ExaScience Lab skupi się na zastosowaniach naukowych, zaczynając od symulowania i prognozowania „pogody kosmicznej", czyli aktywności elektromagnetycznej w przestrzeni otaczającej ziemską atmosferę. Flary słoneczne - wielkie eksplozje w atmosferze Słońca - mogą powodować bezpośrednie szkody na Ziemi, na przykład w sieciach energetycznych, rurociągach i komunikacji bezprzewodowej. Aby dokładnie przewidzieć i zrozumieć wpływ flar, niezbędna jest eksaskalowa moc obliczeniowa. Oprogramowanie, które powstanie w celu rozwiązania tego problemu - wybranego ze względu na niezwykle złożoną naturę - będzie można wykorzystać w wielu innych dziedzinach.  
      Budowanie komputerów eksaskalowych w oparciu o aktualnie dostępne technologie i metody projektowe powodowałoby ekstremalne nagrzewanie się systemów i wymagałoby użycia własnych elektrowni, które dostarczałyby niezbędny do zasilania prąd. W systemie złożonym z milionów rdzeni niełatwo jest też sprawić, aby wszystkie współpracowały ze sobą przez dłuższy czas. Potrzebne będą zatem zupełnie nowe metody programistyczne i nowe oprogramowanie, które zmniejszy zużycie energii do akceptowalnego poziomu i uczyni system odpornym na błędy. Zasilanie i niezawodność to kluczowe wyzwania, które trzeba zrozumieć, zanim wizja eksaskalowego przetwarzania danych stanie się rzeczywistością.
      Długa i owocna współpraca między Intelem a imec miała kluczowe znaczenie dla wykorzystania tej unikatowej okazji - powiedział Stephen Pawlowski, starszy specjalista firmy Intel i dyrektor generalny działu Intel Central Architecture and Planning. Niecierpliwie czekamy na rozpoczęcie tego innowacyjnego, wspólnego projektu we Flandrii, który łączy naukową wiedzę z dziedzin przewidywania pogody kosmicznej, symulacji obliczeniowej, niezawodności, wizualizacji i modelowania wydajności.
      Flanders ExaScience Lab to unikatowy projekt badawczy, który łączy wszystkie flamandzkie uniwersytety - Uniwersytet Antwerpii, Uniwersytet Ghent, Uniwersytet Hasselt, Katholieke Universiteit Leuven oraz Vrije Universiteit w Brukseli - z firmą imec i czołowym światowym producentem półprzewodników. Laboratorium początkowo będzie zatrudniać ponad dwudziestu badaczy, a do 2012 roku zespół powiększy się o kolejnych kilkunastu. Laboratorium będzie działać w siedzibie firmy imec przy wsparciu flamandzkiej Agencji na rzecz Innowacji poprzez Naukę i Technologię (IWT).
      Jesteśmy podekscytowani unikatową współpracą z Intelem i pięcioma flamandzkimi uniwersytetami - powiedział Luc Van den Hove, prezes i dyrektor generalny firmy imec. Jestem przekonany, że we Flanders ExaScience Lab powstaną cenne rozwiązania programowe dla przyszłych eksaskalowych komputerów Intela. Chciałbym podziękować rządowi flamandzkiemu, Flandryjskiej Agencji Inwestycyjno-Handlowej oraz IWT za wsparcie dla naszego laboratorium. Cieszę się na to długofalowe partnerstwo strategiczne.

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...