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月如:自由撰稿人,科学松鼠会成员,植物发育研究者。
突然间,戴耳机已成了生活习惯。
每个人对耳机都有不同的需求:音乐发烧友为了享受原汁原味的音乐而选用高保真的耳机;商务人士在驾车时使用蓝牙耳机与世界保持联系;而为了隔绝公交地铁的杂音,入耳式耳机也成了上班族的首选。除去功能,耳机也是彰显时尚的一种装饰。大大的头戴式耳机也成了青年们张扬个性的一种方式。然而对geek们来说,这些耳机可称不上“酷”。在他们眼里,耳机长什么样都是浮云,一个能够依靠人体自身能量工作的耳机,才算是真的帅气。
等一下,耳机不都需要电力才能工作的吗?难道人体内还藏着电池不成?恭喜你,答对了!人体内大多数的细胞都可以看做是一个“小电池”,而这些电池放出的电对人体起了至关重要的作用。人的神经细胞产生的电信号可以快速到达全身,而肌肉在接收到这些信号后也会相应地产生收缩。
生物电也可以影响激素的分泌,比如产生胰岛素的细胞就属于这一类型。此外,在细胞内部产生能量的场所——线粒体中,也存在着一个微小的电压。这些生物电的强度本身并不大,神经细胞间传导的电信号只有约40微伏,而线粒体内的电压也只有150微伏。不过可不要小看这些电压。由于细胞的小尺度,这些电压产生的电场强度竟可与大气闪电相媲美,更是远胜普通的家用电器。
这样的生物电也存在耳蜗中,正因为这唾手可得的能源,使得科学家们萌发了制造生物耳机的想法。但是上文中提及的问题却摆在了面前——普通耳机的工作电压大约在3伏左右,这可要比耳蜗产生的电压高上两个数量级呢。不过这个难题最近被哈佛大学医学院的一个研究组攻克了。他们制造了一个比指甲盖还要小的芯片。在植入耳蜗之后,这个芯片能够起到收集生物电,并输出更高的电压的作用。在实验用的豚鼠耳蜗中,这个芯片已经能释放出1.5伏的电压,并足以使芯片上附带的一个无线信号发射器工作长达5小时之久。
刚问世的技術难免会有些不足,这项技术也不例外。研究组的领头人斯坦科维奇教授指出虽然在短时间内,植入的芯片并不会损害豚鼠的听力,但芯片上的电极仍然可能在长期使用后对耳蜗内一些敏感的组织产生影响。未来的第一步是要减小这些芯片的尺寸,大大降低它们对耳蜗造成伤害的可能性。克服这一步后,这些不需要电池的芯片就可能为耳机供电了。要知道,这可是真正的“入耳式耳机”呢。
当然,耳机只是这个技术的一个小小衍生物。利用生物本身产生的电流来为医疗设备供能可以减少这些设备在设计上对电池槽的需求,从而减小它们的体积。对于一部分的失聪患者来说,这将为他们听到声音提供契机。这项来源于耳蜗的技术也并不只限于耳部。由于无处不在的生物电,同样的芯片可以被植入到大脑枕叶、面部神经,甚至是心血管中检测是否有预示着病变的分子产生,并通过无线信号传送到医生那里,使患者得以接受第一时间的诊断和治疗。此外,这项技术或许还会受到好莱坞导演的垂青。还记得《碟中谍4》中那个眨眼就能扫描文件的隐形眼镜吗?或许在下一部电影中,阿汤哥会通过耳蜗里的小芯片获得总部的指示呢。
突然间,戴耳机已成了生活习惯。
每个人对耳机都有不同的需求:音乐发烧友为了享受原汁原味的音乐而选用高保真的耳机;商务人士在驾车时使用蓝牙耳机与世界保持联系;而为了隔绝公交地铁的杂音,入耳式耳机也成了上班族的首选。除去功能,耳机也是彰显时尚的一种装饰。大大的头戴式耳机也成了青年们张扬个性的一种方式。然而对geek们来说,这些耳机可称不上“酷”。在他们眼里,耳机长什么样都是浮云,一个能够依靠人体自身能量工作的耳机,才算是真的帅气。
等一下,耳机不都需要电力才能工作的吗?难道人体内还藏着电池不成?恭喜你,答对了!人体内大多数的细胞都可以看做是一个“小电池”,而这些电池放出的电对人体起了至关重要的作用。人的神经细胞产生的电信号可以快速到达全身,而肌肉在接收到这些信号后也会相应地产生收缩。
生物电也可以影响激素的分泌,比如产生胰岛素的细胞就属于这一类型。此外,在细胞内部产生能量的场所——线粒体中,也存在着一个微小的电压。这些生物电的强度本身并不大,神经细胞间传导的电信号只有约40微伏,而线粒体内的电压也只有150微伏。不过可不要小看这些电压。由于细胞的小尺度,这些电压产生的电场强度竟可与大气闪电相媲美,更是远胜普通的家用电器。
这样的生物电也存在耳蜗中,正因为这唾手可得的能源,使得科学家们萌发了制造生物耳机的想法。但是上文中提及的问题却摆在了面前——普通耳机的工作电压大约在3伏左右,这可要比耳蜗产生的电压高上两个数量级呢。不过这个难题最近被哈佛大学医学院的一个研究组攻克了。他们制造了一个比指甲盖还要小的芯片。在植入耳蜗之后,这个芯片能够起到收集生物电,并输出更高的电压的作用。在实验用的豚鼠耳蜗中,这个芯片已经能释放出1.5伏的电压,并足以使芯片上附带的一个无线信号发射器工作长达5小时之久。
刚问世的技術难免会有些不足,这项技术也不例外。研究组的领头人斯坦科维奇教授指出虽然在短时间内,植入的芯片并不会损害豚鼠的听力,但芯片上的电极仍然可能在长期使用后对耳蜗内一些敏感的组织产生影响。未来的第一步是要减小这些芯片的尺寸,大大降低它们对耳蜗造成伤害的可能性。克服这一步后,这些不需要电池的芯片就可能为耳机供电了。要知道,这可是真正的“入耳式耳机”呢。
当然,耳机只是这个技术的一个小小衍生物。利用生物本身产生的电流来为医疗设备供能可以减少这些设备在设计上对电池槽的需求,从而减小它们的体积。对于一部分的失聪患者来说,这将为他们听到声音提供契机。这项来源于耳蜗的技术也并不只限于耳部。由于无处不在的生物电,同样的芯片可以被植入到大脑枕叶、面部神经,甚至是心血管中检测是否有预示着病变的分子产生,并通过无线信号传送到医生那里,使患者得以接受第一时间的诊断和治疗。此外,这项技术或许还会受到好莱坞导演的垂青。还记得《碟中谍4》中那个眨眼就能扫描文件的隐形眼镜吗?或许在下一部电影中,阿汤哥会通过耳蜗里的小芯片获得总部的指示呢。