Ученые нашли идеальный материал для искусственной роговицы глаза

Они предложили использовать в качестве материала не искусственный полимер, а вытяжку из живых существ - морских огурцов.

Группа исследователей из университета Южной Флориды (г. Тампа, США) под руководством Гэррета Мэтьюза нашли материал, который идеально подходит при повреждении роговой оболочки глаза, пишет Корреспондент.net.

Разработка искусственной роговицы до сих пор была очень сложной проблемой, так как нужно было создавать материал, оптически прозрачный в центре и биосовместимый на границах.

Но теперь ученые обнаружили, что в качестве имплантанта можно использовать материал на основе морских огурцов (голотурии) - класса беспозвоночных животных типа иглокожих, обитающих на морском дне практически везде в Мировом океане.

Ученые провели научный эксперимент, во время которого был создан раствор на основе коллагеновых нитей, полученных из голотурий. Раствор коллагена затем поместили в центрифугу, где нити под действием ускорения выстраивались в одном направлении, как и в естественной роговице. И материал, который образовался на завершающей стадии опыта, оказался прозрачным и биосовместимым с роговицей глаза.

Новый чип работает четверть тысячелетия на часовой батарейке

Пусть новинка и не предназначена для замены обычных центральных процессоров в компьютерах, она является впечатляющим достижением техники: в режиме сна Phoenix потребляет 29,6 пиковатта ("пико" — 10−12). Благодарить за появление этого микрочипа следует учёных из университета Мичигана (University of Michigan).

Phoenix спроектирован для работы в паре с различными сенсорами, которые большую часть времени "спят", но регулярно включаются для выполнения измерений и записи результатов. По словам авторов разработки, ранее никто не создавал чипы, ориентированные именно на рекордно низкое потребление в таком режиме — длительный сон с периодическими короткими включениями.

Впрочем, даже в активном режиме новый процессор потребляет на порядок меньше энергии, чем аналогичные по назначению и размерам микросхемы, имеющиеся на рынке, а именно — всего 2,8 пикоджоуля на цикл. А уж в режиме сна разница в "аппетите" между Phoenix и его соперниками и вовсе составляет 30 тысяч раз.

Чип выглядит как квадратик со стороной чуть менее одного миллиметра. На этой площадке разработчики поместили центральный процессор, таймер, память, датчик температуры и ряд других устройств. Но главное — тонкоплёночная батарейка, питающая Phoenix, обладает такими же размерами — около одного квадратного миллиметра.

Это большое достижение, поскольку ранее у сходных чипов для сенсоров аккумуляторы многократно превосходили по размерам саму электронику. А в ноутбуках, для сравнения, батареи превосходят центральный процессор по объёму в 5 тысяч раз, но и то, как все знают, обеспечивают компьютеру лишь несколько часов работы.

Необычайно низкое энергопотребление Phoenix позволяет встроить его в какое-нибудь сооружение, узел машины или медицинский имплантат, после чего — забыть о его питании навсегда.

Скажем, в паре с часовой батарейкой новый чип (теоретически) сможет проработать 263 года, утверждают создатели Phoenix в пресс-релизе университета.

За счёт чего Phoenix столь экономичен? Во-первых, его рабочее напряжение — всего 0,5 вольта, что ниже, чем в обычных процессорах. Во-вторых, авторы продумали архитектуру чипа и стратегию его действий.

Специальный таймер с ультранизким потреблением тока пробуждает чип ото сна каждые 10 минут на одну десятую секунды. За это мгновение чип выполняет 2 тысячи инструкций, а именно: снимает показания подшефного датчика, обрабатывает их, сжимает результат и записывает в память, после чего снова засыпает.

Исследователи из университета Мичигана особо подчёркивают, что сокращение размеров батарейки, прилагаемой к новому чипу с датчиком, позволяет кардинально снизить стоимость всего набора, а это важно, если задача требует размещения тысяч таких сенсоров.