Para
peneliti di Rice University memiliki teknik sempurna yang disebut 'wet spinning’ untuk menggulung jutaan
karbon berukuran nanometer, nanotube menjadi benang berukuran mikron.
Tergantung pada campuran yang tepat digunakan, mereka dapat membuat benang ini sehingga
memiliki kekuatan optimal, kekakuan dan konduktivitas. Pemimpin kelompok Matteo
Pasquale sebelumnya telah menciptakan nanotube yang memiliki rasio yang lebih
tinggi dari segi kekuatan dan konduktivitas, hingga berat, daripada tembaga.
Dia membuat nama untuk dirinya sendiri dalam datang dengan cara-cara untuk mengukur
dan menunjukkan kelebihan fisik nanotube komposit. Sebuah pabrik karbon nanotube
skala besar, jika ada, dapat memberikan
kabel yang bisa menggantikan tembaga, baja pada jalur transmisi. Pada skala
yang lebih kecil, sudah ada aplikasi yang dapat memberikan pasokan saat ini.
Elektroda
implan, meskipun sifat mereka yang besar dari kekuatan dan konduktivitas
intrinsik, mereka cenderung gagal pada batas. Logam mulia tradisional yang
digunakan dalam implan, seperti platinum dan perak, transfer electron terjadi
tanpa masalah ketika bersebelahan dengan logam lain. Namun pergeseran impedansi
di celah ke otak tidak begitu mulus - dari waktu ke waktu ada umumnya baik
kerugian material di beberapa tempat dan penumpukan pada orang lain yang
akhirnya kompromi seluruh karya. Impedansi adalah cara yang tepat untuk mengkarakterisasi
kinerja elektroda dariripada resistansi karena beberapa alasan. Sedangkan
resistansi hanya ukuran hambatan terhadap aliran arus DC, kita mungkin
membayangkan impedansi sebagai hambatan terhadap segala sesuatu - resistansi di
bawah frekuensi yang berbeda atau bentuk gelombang AC, untuk mendorong, dan
bahan galanya, kondisi, dan pembawa muatan.
Dalam
membuat elektroda dua arah bisa sulit untuk melakukan keduanya dengan baik.
Kami harus menunjukkan bahwa dengan logam, seperti abad pertengahan yang tampak
bantalan array ke kanan, siklus di mana saat ini disampaikan oleh elektroda
bergantian di kedua arah mungkin memiliki beberapa efek pembersihan untuk
sementara waktu. Namun ketika saatnya untuk merekam, ada akhirnya akan ada
beberapa kerugian kinerja yang signifikan. Meskipun tidak ada impedansi tunggal
terbaik, untuk mengisolasi hanya satu neuron terdekat dari obrolan latar
belakang, Anda ingin impedansi elektroda yang cukup tinggi - terutama jika Anda
memiliki array padat elektroda tetangga lain yang berpotensi dapat mencicipi
bidang yang sama. Dalam rangka untuk memberikan arus hanya di mana Anda berniat
untuk, sebagian besar tubuh elektroda ditutupi dengan bahan isolasi. Untuk
elektroda logam, kaca sering digunakan untuk lapisan, sedangkan nanotube sini
digunakan lapisan 3-mikron polimer biokompatibel fleksibel.
Di
sisi lain, untuk memberikan arus untuk merangsang neuron Anda ingin impedansi
rendah untuk sumber elektroda atau tenggelam. Para peneliti menemukan bahwa
nanotube mereka bisa merangsang neuron menggunakan tegangan jauh lebih rendah
dari elektroda tradisional. Nanotube tidak hanya kuda poni satu-trick, meskipun.
Bahkan lebih penting untuk teknologi implan yang layak adalah kemampuan untuk
mekanis sesuai otak. Lagi sendi memberikan analogi yang sempurna: Jika batang
pada keramik-dilapisi titanium implan Anda tidak membungkuk, yaitu memiliki
modulus elastisitas yang sama dan / atau geometri sebagai tulang sekitarnya,
Anda dengan cepat akan menurunkan obligasi dan implan akan gagal.
Untuk
elektroda kaku, kaku cukup untuk menekan melalui korteks pula, itu belum tentu
implan yang akhirnya gagal, melainkan otak lembut Anda. Pertimbangkan
perjalanan rata-rata ke lintas-fit gym. Ketika Anda bersih dan brengsek bahkan
berat badan sederhana tentang, otak Anda bergerak terlalu. Ini bukan hanya
mengalahkan dipercepat dari jantung berdebar, tetapi juga sejumlah akselerasi,
dampak, dan anomali gravitasi yang sengaja Anda tunduk jaringan saraf Anda
hati-hati ditangguhkan untuk. The berikutnya dehidrasi itu sendiri menghasilkan
efek penyusutan signifikan, bahkan tidak siklus tidur-bangun alami - hingga 10%
volume menurut beberapa pengukuran. Semua ini dapat dan akan melampiaskan
malapetaka menggunakan implan kaku, bahkan jika itu tidak kaku terikat poin
fiksasi internal atau eksternal.
Para
peneliti menunjukkan bukti prinsip menggunakan tikus yang memiliki setara tikus
penyakit Parkinson. Meskipun tidak memenuhi syarat untuk membahas poin lebih
halus dari apa artinya untuk tikus, kita dapat melaporkan bahwa elektroda
lembut lembut dirangsang neuron seefektif elektroda logam yang diperlukan 10
kali jumlah daerah saat-memberikan. Semua tanpa respon inflamasi terdeteksi.
Seperti
sendi, array elektroda tidak bisa menjadi satu-ukuran-cocok-semua urusan.
Mungkin tanda pertama kita akan tahu produk ini akan siap untuk prime time
adalah ketika para peneliti mencari tahu tidak hanya di mana mereka ingin
menempatkan mereka, tetapi juga apa yang stimulasi protokol untuk digunakan.
Hal-hal seperti itu sangat penting untuk menentukan geometri elektroda ideal
dan juga berapa banyak 'efektif stimulasi seumur hidup' perlu dibangun ke
dalamnya. Adapun lokasi, kami akan menyarankan bahwa array materi abu-abu tidak
mungkin menjadi orang yang sama yang ingin Anda gunakan untuk materi putih.
Dalam dirinya abu-abu Anda ingin properti yang berbeda untuk unmyelinated
versus akson mielin, dan putih - seperti dalam korteks misalnya - Anda ingin
gaya yang berbeda untuk tubuh lapisan neuron dalam daripada yang Anda akan
ingin untuk neurites lapisan permukaan.
Ada
juga bahan yang menjanjikan lainnya di cakrawala untuk digunakan dalam
jenis-jenis array. Graphene adalah salah satu yang sudah menunjukkan potensi
tidak hanya di lingkungan antarmuka listrik dan optik, tetapi juga dalam
pengaturan klinis yang lebih besar. Sementara banyak hal mengangkat sini adalah
masalah untuk besok, ketika kita akhirnya mulai melihat mereka yang sering
dibahas, kita mungkin tahu itu hampir waktu untuk berbelanja.
Terjemahan dari : http://www.extremetech.com/extreme/202101-making-the-ultimate-carbon-nanotube-brain-electrode
0 komentar:
Posting Komentar