Dış iskeletlerle belden aşağısı felçli insanlar gelecekte kollarını, ellerini ve hatta belki bacaklarını tekrar hareket ettirebilirler. Birçok elektrik motorunu, yapay kasları ve eklemleri kontrol etmek için tek başına düşünceler yeterli olmalıdır. Prensip olarak, bu amaçla beyin-bilgisayar arayüzleri yerleştirilebilir, ancak böyle bir müdahalenin riskleri son derece yüksek olacaktır. Alternatif olarak, kafatasının dışına takılan sensörler, beyin dalgası kontrolünü kaydeder. Bununla birlikte, bu tür elektroensefalografik (EEG) sinyallerin doğruluğu, dış iskeletin kesin motor fonksiyonları için yeterli değildir. Beyin dalgaları tarafından üretilen nöromanyetik alanlar daha uygun olacaktır. Bunun için gerekli olan son derece hassas sensörler, şu anda Federal Araştırma Bakanlığı (BMBF) tarafından yaklaşık dokuz milyon avro ile finanse edilen “NeuroQ” projesinin bir parçası olarak geliştiriliyor.
“Manyetik alanlar cilde ve kafatasına bozulma olmadan nüfuz eder ve bu nedenle, kaynaktan sensöre giden yolda önemli ölçüde zayıfladıkları için elektrik alanlarına göre çok daha net sinyaller verir. Manyetoensefalografinin (MEG), elektroensefalografiye (EEG ) göre önemli avantajları vardır, ancak yalnızca nadiren Freiburg’daki Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği IAF Enstitüsü’nden proje yöneticisi Jan Jeske, “teknik engeller nedeniyle kullanıldı. Ortaklarıyla birlikte bu engelleri aşmak istiyor: Charité Berlin, Stuttgart Üniversitesi ve çeşitli şirketler.
El protezleri için elmaslar
Bugün bile en küçük manyetik alanlar büyük bir hassasiyetle ölçülebilir. Ancak bunun için kullanılan SQUID sensörlerinin (Süper İletken Kuantum Girişim Cihazları), entegre süper iletkenler nedeniyle en az eksi 200 santigrat dereceye kadar soğutulması gerekir. Bu soğutma, felçli hastalar için giyilebilir bir sensör başlığı geliştirmeyi imkansız hale getiriyor. Bu sorunun çözümünün elmas tabanlı kuantum sensörlerinde yattığı söyleniyor. Bu kuantum manyetometreler bir sensör kapağına entegre edilebilir ve böylece felçli kişilerin protez bir eli şimdiye kadar olduğundan çok daha hassas bir şekilde kontrol etmelerine olanak tanır.
Bu kuantum sensörleri, nitrojen boşluk merkezleri (NV / nitrojen boşluk merkezleri) olarak adlandırılan bir elmasın kristal yapısındaki küçük kusurları kullanır. Kusurlar, elmasa benzersiz elektromanyetik özellikler verir. Bugün, kuantum elmas manyetometreler, derin soğutma olmaksızın oda sıcaklığında çalışan son derece hassas tek manyetometrelerdir. Manyetik alanın tam yönünü belirlemek için de kullanılabilirler. Bu doğruluk düzeyi sayesinde, bir dış iskelet, beyin dalgaları tarafından indüklenen manyetik alanlar kullanılarak kontrol edilebilir. Jan Jeske liderliğindeki araştırmacıların, beyinden bilgisayara veya protez arayüzüne yönelik ilk prototipleri geliştirmek için ‘NeuroQ’nun bir parçası olarak 2027’ye kadar süreleri var.
(jle)
Haberin Sonu
“Manyetik alanlar cilde ve kafatasına bozulma olmadan nüfuz eder ve bu nedenle, kaynaktan sensöre giden yolda önemli ölçüde zayıfladıkları için elektrik alanlarına göre çok daha net sinyaller verir. Manyetoensefalografinin (MEG), elektroensefalografiye (EEG ) göre önemli avantajları vardır, ancak yalnızca nadiren Freiburg’daki Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği IAF Enstitüsü’nden proje yöneticisi Jan Jeske, “teknik engeller nedeniyle kullanıldı. Ortaklarıyla birlikte bu engelleri aşmak istiyor: Charité Berlin, Stuttgart Üniversitesi ve çeşitli şirketler.
El protezleri için elmaslar
Bugün bile en küçük manyetik alanlar büyük bir hassasiyetle ölçülebilir. Ancak bunun için kullanılan SQUID sensörlerinin (Süper İletken Kuantum Girişim Cihazları), entegre süper iletkenler nedeniyle en az eksi 200 santigrat dereceye kadar soğutulması gerekir. Bu soğutma, felçli hastalar için giyilebilir bir sensör başlığı geliştirmeyi imkansız hale getiriyor. Bu sorunun çözümünün elmas tabanlı kuantum sensörlerinde yattığı söyleniyor. Bu kuantum manyetometreler bir sensör kapağına entegre edilebilir ve böylece felçli kişilerin protez bir eli şimdiye kadar olduğundan çok daha hassas bir şekilde kontrol etmelerine olanak tanır.
Bu kuantum sensörleri, nitrojen boşluk merkezleri (NV / nitrojen boşluk merkezleri) olarak adlandırılan bir elmasın kristal yapısındaki küçük kusurları kullanır. Kusurlar, elmasa benzersiz elektromanyetik özellikler verir. Bugün, kuantum elmas manyetometreler, derin soğutma olmaksızın oda sıcaklığında çalışan son derece hassas tek manyetometrelerdir. Manyetik alanın tam yönünü belirlemek için de kullanılabilirler. Bu doğruluk düzeyi sayesinde, bir dış iskelet, beyin dalgaları tarafından indüklenen manyetik alanlar kullanılarak kontrol edilebilir. Jan Jeske liderliğindeki araştırmacıların, beyinden bilgisayara veya protez arayüzüne yönelik ilk prototipleri geliştirmek için ‘NeuroQ’nun bir parçası olarak 2027’ye kadar süreleri var.
(jle)
Haberin Sonu