Inovace z MIT: Polykatelný senzor o velikosti zrnka rýže přesně měří vnitřní teplotu těla

Běžné ústní a čelní teploměry nemusí vždy přesně zachytit skutečnou vnitřní teplotu člověka. Existující polykatelné teplotní senzory na trhu jsou navíc tak velké, že se obtížně polykají a hrozí riziko ucpání trávicího traktu.

Běžné ústní a čelní teploměry nemusí vždy přesně zachytit skutečnou vnitřní teplotu člověka. Existující polykatelné teplotní senzory na trhu jsou navíc tak velké, že se obtížně polykají a hrozí riziko ucpání trávicího traktu. Inženýři z MIT však nyní vyvinuli miniaturní senzor o velikosti pouhých šesti krát čtyř milimetrů, který dokáže nepřetržitě odesílat aktuální údaje o teplotě.

K vytvoření tohoto senzoru vědci sestavili obvod, který se vejde na křemíkový čip o velikosti jednoho čtverečního milimetru. Navrhli oscilátor založený na svodovém proudu – malém proudu, který protéká obvodem, i když je vypnutý. Frekvence tohoto proudu se mění v závislosti na teplotě okolí čipu. Senzor detekuje teplotu s přesností na 0,01 °C.

Zařízení může být napájeno knoflíkovou baterií o napětí 1,55 voltu. Strategie známá jako zpětný rozptyl (backscattering) dále snižuje spotřebu energie, což umožňuje většinu energetických požadavků zajistit externí anténou mimo tělo. Tato anténa vysílá ultra-vysokofrekvenční rádiovou vlnu, která je modulována anténou uvnitř senzoru a odeslána zpět k externí anténě. Interpretací změn v rádiové vlně pak externí anténa dokáže vypočítat hodnotu teploty.

Výsledkem je „nejmenší polykatelná kapsle, jakou jsme viděli pro paradigmata snímání teploty,“ říká Saransh Sharma, bývalý postdoktorand z MIT, nyní působící na University of Cambridge a hlavní autor práce.

Vědci si představují široké využití tohoto senzoru, například pro sledování infekcí, monitorování pacientů během a po anestezii, sledování horeček u dětí nebo pomoc při určování ovulace. Může být také cenným nástrojem pro monitorování sportovců, vojáků nebo kohokoli jiného vystaveného extrémním teplotám.

„Senzor jako tento nám dává možnost monitorovat infekce a včas je identifikovat,“ uvádí Giovanni Traverso, docent strojního inženýrství a jeden z hlavních autorů studie, spolu s prorektorem MIT Ananthou Chandrakasanem. „To je velmi důležité, zejména pro rizikové populace, jako jsou lidé s oslabenou imunitou.“ V konečném důsledku doufá, že by tento senzor mohl nahradit jiné typy teploměrů pro každého.