Эта вибрирующая металлическая пластина посылает беспроводное предупреждение о воздействии коронавируса — без батареек

Исследователи из японского университета Тохоку, Университета Яманаси и компании Tohoku Steel разработали сенсорное устройство, собирающее энергию, способное обнаруживать частицы и капли коронавируса и передавать предупреждение — работающее полностью без батареек.

«Мы знаем, что резонансная частота меняется при изменении веса магнитострикционного материала», — объясняет соавтор Фумио Нарита, вдохновивший команду на этот проект, — «но мы решили ответить, происходит ли это также в случае, когда вирус поглощается и если это поглощение можно обнаружить».

Идея: создать датчик из магнитострикционной плакированной пластины из железа, кобальта и никеля, который генерирует энергию за счет альтернативного намагничивания при вибрации. По мере того, как пластина взаимодействует с окружающей средой, ее резонансная частота меняется — и именно эту измененную частоту можно использовать для определения момента контакта датчика с коронавирусом.

Однако обычно пластина меняет свою резонансную частоту в зависимости от своего веса — то есть она может обнаружить, когда что-то прилипло к ее поверхности, но не знает, что именно. Чтобы настроить датчик на обнаружение вируса, команда покрыла его белковым раствором, который мог поглощать коронавирус, что позволяло ему срабатывать только при наличии вируса.

«Мы смогли подтвердить, что магнитострикционный композитный материал может обнаруживать вирус и передавать данные об обнаружении, используя энергию, генерируемую самим собой», — объясняет Нарита. «Самоподдерживающаяся природа устройства позволит связать его с технологиями IoT [Интернета вещей] в будущем, чего не могут сделать нынешние биосенсоры».

Работа исследователей доступна в открытом доступе в журнале Sensors and Actuators A: Physical; Нарита говорит, что в будущем команда надеется расширить возможности устройства для обнаружения дополнительных патогенов, включая MERS, SARS и SARS-CoV-2, вирус, ответственный за COVID-19.