尘埃一般大小的传感器植入大脑,让你变身“万磁王” | 新智造

2016-09-09 10:32:14     作者:亚萌      来源:雷锋网

每天晚上回到家里,他不停地咳嗽,肺里充满了智能电子尘埃。

一个脏兮兮的男孩孤单地走在城市的街道,算计着如何应付这入不敷出的日子,养活待在家里与妈妈相依为命的小妹妹。


每天晚上回到家里,他不停地咳嗽,肺里充满了智能电子尘埃。这些尘埃是一些企业散布在空气中,用来监控敌人和目标人群。

这是赛博朋克流大师 尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)1995 的年小说《钻石年代》里面的场景。这里描绘了一种叫做“Smart Dust”(智能尘埃)的东西,可以漂浮在空气里,搜集人类世界万事万物的数据信息。

最近,一种类似于 Smart Dust 的微型传感器被研发出来了,不过名字稍有不同,叫做“神经尘埃”(Neural Dust)。

超酷,让你变身“万磁王”

在今年 8 月,加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一款毫米级别的无线传感器 Neural Dust。其特点在于:微型、超声波供能(无电池)、无线。“神经尘埃”传感器长 3 毫米,高 1 毫米,宽 0.8 毫米,只有一粒沙子大小。

它的主要构造如下图所示:整个传感器表面由一层薄膜包裹,薄膜是手术用的树脂。压电式晶体可以将体外的超声波转变成电力,给小板子中间的微型晶体管供能,而微型晶体管负责搜集神经和肌肉组织的信息,以超声波的形式再将数据信息反馈给体外的接收器。

目前的医疗技术,为了检测人体内部的状况,需要将有线的电极放进人体组织里,或在病人皮肤表面涂上冰冷的粘性凝胶,然后附上笨重的表面电极。 比如,现在的肌电图检查需要病人连续数小时躺在实验室,医生把一根针大小的电极插入病人肌肉组织里,然后还得拔下来,这会造成一定肌肉损伤和痛苦。

而 Neural Dust 只需要一次手术,将传感器植入人体,就可以终身使用了(当然,这需要进一步对外薄膜材质进行改造,使之更不易降解并与生物组织相容)。

目前,研究人员已经在老鼠的体内做过实验,已经证实 Neural Dust 可以应用于周围神经系统了,比如可以用来控制膀胱和抑制食欲。


而 Neural Dust 的终极目标是缩小到 50 微米(肉眼可见的极限),这意味着它将要比现在的体积小 60 倍,因为这个尺寸,是传感器应用于大脑和中枢神经系统的及格线。

没错,Neural Dust 想要征服的终极领地是大脑,成为人机接口!

正在伯克利分校攻读博士学位的 Ryan Neely说道:“Neural Dust 最终的目标,是打造新一代的人脑和机器的接口,并且让它成为一种临床技术。如果一个半身瘫痪的人想要控制一台计算机或一个机械臂,你只需要将这个小东西植入大脑,就可以终身携带并使用。”

用大脑控制周围物体。。。这,这不就是《X战警》里的万磁王嘛!

不过,华盛顿大学的 Eric Leuthardt 教授表示,远在无线传感器接入大脑之前,对于大脑是如何处理和分享信息的,这需要更深入的研究。

Neural Dust 的目标是应用于人体,然而开发它的加州大学伯克利分校显然还有着更宏大的目标,即前文所说的“智能尘埃”(Smart Dust),因为 Smart Dust 才是伯克利分校开展相关研究的最初动机。

“智能尘埃”是物联网的终极形态?

简单来说,Smart Dust 由可以漂浮在空气中的微小传感器组成,它能够将测量的数据反馈给电脑,在毫米宽度范围内进行温度、震动、湿度、化学成分、磁场等参数的测量。

对 Smart Dust 的学术研究始于 20 世纪 90 年代初,当时兰德公司(Rand)和美国国防部先进研究项目局(DARPA)联合开展研究,希望可以应用于军事领域。

而到 1997年,加州大学伯克利分校的科学家们就向 DARPA 提出 Smart Dust 研究的相关建议,并在 1998 年就得到了资助,从而一直研究到现在,总共将近20年。

在 Gartner 公司《2015 年新兴技术成熟度曲线》的报告里,预测 Smart Dust 将在 5-10 年成为技术趋势。

更多的人认为,连接万事万物的 Smart Dust 将是“物联网”的终极形态。物联网的核心理念是将传感器放在任何东西上,然后通过互联网将数据发回数据库。通过这种方式,随时随地监控一切信息,并构建更加智能且更具互动性的系统。

我们眼睁睁看着科幻小说和电影里天马行空的想象变为现实:伊隆·马斯克正在一步一步打造他最喜爱的《基地》小说里那个外太空栖息地,帕尔默·拉奇(Palmer Luckey )把他从《黑客帝国》里看到的“红色药丸”的世界变为 Oculus Rift.... 尼尔·斯蒂芬森自己,现在是杰夫·贝索斯的 Blue Origin 公司的顾问,也是 Magic Leap 特聘的未来学家。

而《钻石年代》 里的“Smart Dust”也在一步一步朝我们走来。

Via The Daily Mail

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