Время прочтения - 6 мин.
Похожий на детскую татуировку сердечный имплантат из графена работает как классический кардиостимулятор. Правительство Испании финансирует гиперсамолет Destinus на водороде, который обещает достичь Австралии за 4 часа. Четвероногий робот из Питтсбурга облагает способностью супербаланса.
Татуировка из графена лечит светом сердечную аритмию
Осложнения, связанные с аритмией сердца, только в США ежегодно уносят около 300 000 жизней. Заболевание лечат с помощью имплантируемых кардиостимуляторов и дефибрилляторов, которые обнаруживают аномальные сердечные сокращения и корректируют их ритм с помощью электрической стимуляции.
У этих устройств есть много недостатков, поскольку изготовлены они из жестких материалов и могут ограничивать естественные движения сердца, повреждать мягкие ткани, вызывая дискомфорт и осложнения, такие как отеки, тромбы, инфекции и т. д.
Поэтому исследователи во всем мире стремятся создать биосовместимые кардиостимуляторы, а ученые Северо-Западного и Техасского университетов (США) разработали первый сердечный имплантат на основе графена — сверхтонкого и сверхлегкого двухмерного материала, обладающего проводящими свойствами.
Внешне похожий на временную татуировку ребенка, графеновый тату-имплантат тоньше пряди волос, но функционирует как классический кардиостимулятор.
«По соображениям биосовместимости графен особенно привлекателен. Углерод является основой жизни, поэтому это безопасный материал, который уже используется в различных клинических приложениях. Он гибкий и мягкий, и хорошо работает в качестве интерфейса между электроникой и мягким, механически активным органом», — утверждает старший автор исследования Игорь Ефимов из Северо-Западного университета.
Технология также является оптически прозрачной, что позволяет исследователям использовать внешний источник оптического света для записи и стимуляции сердца через устройство.
«По сути, мы можем объединить электрические и оптические функции в один биоинтерфейс. Поскольку графен оптически прозрачен, мы действительно можем читать сквозь него, что дает нам гораздо более высокую плотность считывания», — считает Ефимов.
Для изготовления кардиостимулятора исследователи поместили графен в гибкую эластичную силиконовую мембрану с отверстием для доступа к внутреннему графеновому электроду. На герметизирующий слой они аккуратно поместили золотую ленту толщиной 10 микрон. Она служит электрическим соединением между графеном и внешней электроникой, используемой для измерения и стимуляции сердца. Таким образом, общая толщина всех слоев устройства составила около 100 микрон (0,1 мм).
Тестируемое устройство было стабильным в течение 60 дней при активно бьющемся сердце при нормальной температуре тела, что сравнимо со сроком службы временных кардиостимуляторов, используемых в качестве мостов к постоянным кардиостимуляторам или для управления ритмом после операции и других методов лечения.
Гиперзвуковой самолет на водородном топливе
Швейцарский стартап Destinus, разрабатывающий реактивный гиперсамолет на водородном топливе, объявил об участии в Плане технологической аэронавтики, финансируемом Министерством науки Испании.
Испания готова вкладываться в развитие водородных авиатехнологий и выделит Destinus грант в размере €12 млн, а затем еще один — на €15 млн. В совместных работах будут участвовать несколько испанских университетов и технологических центров.
Швейцарский стартап вот уже несколько лет разрабатывает прототип гиперзвукового пассажирского самолета с водородным двигателем и в конце прошлого года объявил об успешных испытательных полетах своего второго прототипа — Eiger.
«Мы рады, что получили эти гранты, поскольку они являются явным признаком того, что Destinus соответствует стратегическим направлениям Испании и ЕС по продвижению водородных полетов», — заявил вице-президент по развитию бизнеса и продукции Destinus Давид Бонетти.
Первый грант испанского правительства будет направлен на разработку испытательного стенда для водородных двигателей, который построит недалеко от Мадрида производитель двигателей ITP Aero. Второй грантовый проект будет финансировать исследования двигателей на жидком водороде.
Предполагается, что в ходе регулярных полетов гиперзвуковой самолет поднимается на высоту более 35 км и разгоняется до скорости 5 Мах, т. е. около 6 100 км/час. Недавно исследователи из Университета RMIT в Мельбурне разработали и изготовили с помощью 3D-печати катализаторы, выступающие в качестве охлаждающего агента для борьбы с сильным нагревом, выделяемым во время таких полетов.
Destinus утверждает, что благодаря его технологии перелет из Франкфурта в Сидней займет всего 4 часа 15 минут, а не 20 часов, как сейчас. А полет из Франкфурта в Шанхай будет длиться 2 часа 45 минут, что на 8 часов меньше, чем в настоящее время.
Четвероногий робот ходит по бревну
Исследователи из Института робототехники Университета Карнеги-Меллона (Пенсильвания) поставили перед собой задачу изготовить четвероногого робота, который может ходить по тонкому бревну. Но в итоге превзошли себя.
Разработанная ими роботизированная система при выводе из равновесия может мгновенно вернуть балансировку, а будучи сброшенной с высоты, перевернуться и приземлиться на ноги, как это делают кошки.
Для достижения супербаланса ученые применили реактивные приводы, широко используемые в аэрокосмической отрасли для контроля над ориентацией спутников путем управления угловым моментом космического аппарата.
Руководитель исследовательской лаборатории робототехники Закари Манчестер предвидит, что четвероногие роботы вскоре станут широко доступными продуктами коммерческого использования, как это произошло с дронами.
«Четвероногие — следующая большая вещь в роботах. Я думаю, что в ближайшие несколько лет вы увидите их гораздо больше в дикой природе», — утверждает Манчестер.
Источники: MedicalXpress, EuroNews, TechXplore
Подпишись на наш телеграм канал
только самое важное и интересное
