ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τρίτη 20 Μαΐου 2014

Μικροσκοπικός επαναφορτιζόμενος βηματοδότης: Είναι μικρότερος από έναν κόκκο ρυζιού και λειτουργεί με ασύρματη τεχνολογία

Καλιφόρνια 
Οι μέρες των ογκωδών βηματοδοτών με μπαταρίες και σύρματα μπορεί να είναι μετρημένες, καθώς στις ΗΠΑ κατάφεραν να δημιουργήσουν έναν καινοτομικό βηματοδότη, που όχι μόνο είναι πολύ πιο μικρός σε μέγεθος (μικρότερος και από έναν κόκκο ρυζιού), αλλά επιπλέον φορτίζεται και επαναφορτίζεται ασύρματα. Οι σημερινοί βηματοδότες, τα κοχλιακά εμφυτεύματα για τη βελτίωση της ακοής, τα εγκεφαλικά εμφυτεύματα (π.χ. για τη διέγερση των νευρώνων ασθενών με Πάρκινσον) και άλλες ανάλογες ιατρικές συσκευές που εισάγονται μέσα στο σώμα των ασθενών, απαιτούν μπαταρίες για να τροφοδοτούνται με ηλεκτρισμό...
Αυτές οι μπαταρίες είτε ενσωματώνονται μέσα στην ίδια τη συσκευή (αυξάνοντας αναπόφευκτα το μέγεθός της), είτε μένουν εκτός της συσκευής και συνδέονται μαζί της με ένα λεπτό σύρμα. Τόσο για την εμφύτευση των συσκευών, αλλά επίσης κάθε φορά που οι μπαταρίες χρειάζονται αντικατάσταση ή που το σύρμα χαλάει, χρειάζεται χειρουργική επέμβαση - κάτι που δεν απαιτείται με τη νέα ασύρματη μέθοδο φόρτισης.
Επίτευγμα
Ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους ηλεκτρολόγους μηχανικούς Αντα Πουν και Τζον Χο του Πανεπιστημίου Στάνφορντ της Καλιφόρνια δημιούργησαν ένα βηματοδότη που έχει μήκος μόλις δύο χιλιοστών και διαθέτει ένα ενσωματωμένο ασύρματο δέκτη ενέργειας (χωρίς μπαταρίες). Ο δέκτης τροφοδοτείται από έναν εξωτερικό πομπό ενέργειας, σε μέγεθος περίπου μιας πιστωτικής κάρτας, ο οποίος διαθέτει μια μπαταρία κινητού τηλεφώνου, λειτουργεί σε συχνότητα 1,6 Ghz και πρέπει να τοποθετείται λίγα εκατοστά πάνω από το σημείο του σώματος όπου έχει εμφυτευτεί η συσκευή (καρδιά, εγκέφαλος κ.α.).
Όπως έδειξαν οι δοκιμές, η εμφυτευμένη συσκευή ρυθμίζει σωστά τη λειτουργία της καρδιάς του πειραματόζωου, χωρίς το δέρμα του να καίγεται από την εισερχόμενη ασύρματη ενέργεια, καθώς η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία παραμένει σε ασφαλή επίπεδα. Το επίτευγμα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PNAS»
Τα επόμενα βήματα
Η συσκευή εμφυτεύτηκε σε ένα κουνέλι και αποδείχτηκε ότι λειτουργεί μια χαρά. Είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται ασύρματη φόρτιση μέσα σε ένα ζωντανό σώμα. Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα μια νέα κλινική δοκιμή αυτή τη φορά σε ανθρώπους.
Αν η τεχνική αποδειχτεί όντως επιτυχής και ασφαλής, ανοίγει ο δρόμος για μια νέα γενιά πολύ μικρότερων και ασφαλέστερων ασύρματων βηματοδοτών, καθώς και άλλων ιατρικών ηλεκτρονικών εμφυτευμάτων, που αναμένεται να κυκλοφορήσουν στην αγορά σε πέντε έως δέκα χρόνια. Επίσης, πρόκειται για άλλο ένα βήμα στο πλαίσιο μιας γενικότερης τάσης διάφορες ασθένειες πλέον να αντιμετωπίζονται όχι με φάρμακα, αλλά με την ηλεκτρονική τεχνολογία και ιδίως μέσω μικρο-εμφυτευμάτων.
Οι ερευνητές ήδη δημιούργησαν την εταιρεία Vivonda Medical για να αξιοποιήσουν μελλοντικά την τεχνολογία τους στους ανθρώπους. Παραμένει πάντως το ερώτημα κατά πόσο θα μπορεί να εμπιστευτεί κανείς έναν ασθενή (ιδίως όταν έχει βηματοδότη, που αποτελεί ζήτημα ζωής και θανάτου) ότι θα αντικαθιστά, όταν χρειάζεται, τις μπαταρίες του εξωτερικού ασύρματου πομπού ενέργειας ή ότι θα κρατά την εξωτερική συσκευή ακριβώς πάνω από το σημείο που πρέπει στο σώμα του, ώστε να γίνεται η ασύρματη φόρτιση του εμφυτεύματος. Ο ίδιος ενδοιασμός πάντως δεν υπάρχει με άλλες συσκευές, όπως ένα κοχλιακό εμφύτευμα, που δεν αποτελεί εξίσου ζωτικό ζήτημα.
 www.tovima.gr