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世界最微型计算器件:比一粒米还小 可监测肿瘤细胞温度

作者:深圳铭之光 发布时间:2018-06-27 10:53:04
  日前,美国密歇根大学宣布,其研究人员开发出长、宽、高仅0.3毫米的计算机。据悉,这台微型计算器件不仅比一粒稻米还迷你,甚至比国际商业机器公司(IBM)曾发表的1毫米计算机还小十倍,是目前全球最迷你的机型。未来,此微型计算器件可用于温度感应,例如监测肿瘤细胞的温度,有助于癌症研究。
 


密歇根大学推出的长、宽、高仅0.3毫米的微型计算机。资料图
 
  此前,美国密歇根大学2015年推出的“密歇根微尘”被认为是世界上最小的计算机。今年3月,IBM则推出一款1毫米的薄片状计算机,打破最小计算机的纪录。如今,密歇根大学公布的超微型计算机,每边仅有0.3毫米,再次成为纪录保持者。
 


图为今年3月,IBM推出的1毫米薄片状计算机。左图为:搭载了两个微型电脑的64主板。右图为:搭载在主板上的微型计算机在一堆盐粒中。资料图
 
  研究团队透露,此器件可用于温度感应,像是监测肿瘤细胞的温度等,因极小的温度变化都能被探测,因此对癌症研究带来不少帮助。该校研究教授鲁克表示,因为它小,且具生物相容性,能将它植入鼠体,观察肿瘤细胞及正常细胞温度变化,好确认治疗成果。
 
  据了解,该微型计算机可设计实现一个精确的温度传感器。新器件可将温度转换为时间间隔,使用电脉冲定义。测量芯片上的时间间隔和由基站发出的稳定时间间隔间的差异,然后转换为温度。结果是,该计算机能够报告极小区域的温度,如一小束单元,误差大概是0.1摄氏度。
 
  因为太小,该设备无法安装常规无线电天线。同时,该设备依靠可见光收发数据。基站提供光来发电和运行程序,它由此接收数据。来自基站的光和来自设备自身传输LED的光能在小小的电路内感生电流。
 
  而之所以说它是台计算机,因为其搭载了基于ARM Cortex M0+设计的处理器为主运算单元,用来控制和输出传感资料。不过,因为它和IBM的1毫米计算机,都不具储存资料的功能,有科学家认为这样未必符合“电脑”的条件。因此若以科学家的定义,“密歇根微尘”才是目前最小电脑纪录保持。
 


2015年,密歇根大学推出的“密歇根微尘”。这种计算机边长2毫米,通过太阳能电池供电,内装有成像器、温度感应器和压力感应器,也可用作物联网中的智能感应系统。资料图
 
  不过,高功率芯片可使计算机分析、监控和交换信息。研发人员称,电脑能在人体中找到新的肿瘤。因为与健康的组织相比,它们很可能有更高的温度。研究团队的长期合作者、放射学和生物医疗工程教授Gary Luker说,由于温度传感器很小且生物兼容,可将其植入到一个老鼠癌症细胞中。通过使用该温度传感器来研究肿瘤中温度与正常细胞中温度变化的不同,而且有望使用温度中的变化来决定诊断的成功或失败。
 
  据美国《大众机械》电子杂志报道称,微型计算器件非常灵活,为研究人员在多种应用领域开启了新的可能。其未来的潜在应用包括:用于青光眼诊断的压力检测、癌症研究、油藏检测、生物化学过程监控等等。