Группа ученых под руководством Эндрю Сингера из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне обнаружила, что ультразвуковые сигналы можно использовать для передачи данных через мясо со скоростью до 30 мегабит в секунду. Это самая высокая за всю историю наблюдений скорость передачи данных для сигналов, проходящих через ткани животного. Для сравнения, потоковое видео Netflix в формате Ultra HD требует канала в 25 мегабит в секунду, сообщает spectrum.
Сингер и его коллеги вышли за рамки радиочастот ультразвука — в ту же область спектра, которая используется для сканирования развивающегося плода внутри матки. Команда наблюдала за ультразвуковой связью, используемой для передачи сигналов под водой, которые могут преодолевать большие расстояния, не теряя при этом силу.
Сингер объяснил: «Человек как большой мешок соленой воды, с костями и прочими тканями. Обмен данными в океане и связь внутри нашего тела очень похожи».
В настоящее время большинство медицинских устройств используют радиочастоты для передачи данных и ограничены полосой пропускания около 300 кГц.
Группа опубликовала результаты своего проекта «meat-comms» (мясные коммуникации) в прошлом месяце в онлайн журнале ArXiv, в котором они объясняют, что тесты показывают «возможность передачи видео данных через ткань для ультразвуковой связи с имплантированными медицинскими устройствами в режиме реального времени».
В ходе испытаний, был использован 5МГц-датчик для отправки фокусированного сигнала через кусок мяса в резервуар с водой, в котором находился гидрофон для его приема. Было установлено, что он был в состоянии посылать сигналы через ткань на небольшое расстояние со скоростью передачи данных 20-30 мбит/c.
Джереми Дэхл, радиолог из Стэнфордского университета, специализирующийся на ультразвуковых устройствах, указывает на то, что преобразователи в исследовании Сингера были расположены лишь на расстоянии 5,86 сантиметров друг от друга, с мясом между ними. Таким образом, неясно, как медицинские приборы, уже находящиеся в организме человека смогут достичь аналогичных результатов.
И так как в эксперименте использовалось только мясо, группа Сингера до сих пор не знает, как ультразвуковые сигналы будут вести себя при прохождении через кости или кожу.
Ученые надеются продолжить исследования на животных. В будущем, более высокие скорости передачи данных, достигнутые с помощью ультразвуковых сигналов, смогут позволить врачам попросить пациента проглотить камеру и посмотреть прямую трансляцию того, как она проходит через пищеварительный тракт. Сингер также упомянул о потенциале для целой сети имплантатов внутри тела, которые могут взаимодействовать друг с другом по беспроводной сети.
Еще одним плюсом данного исследования может стать практическое применение, которое до сих пор было недоступно производителям медицинского оборудования, например, обновление программного обеспечения для устройств, которые уже находятся внутри человека.
