Bizarna kaciga od plastike i bakrenih žica za bolje skeniranje mozga

Unatoč smiješnom izgledu, riječ je o metamaterijalu iza kojeg stoji puno fizikalnog, inženjerskog i matematičkog znanja

Mladen Smrekar nedjelja, 13. veljače 2022. u 15:35

Možda izgleda kao bizarna biciklistička kaciga ili dio opreme iz laboratorija Doca Browna u "Povratku u budućnost", ali ova sprava sklepana od plastike i bakrenih žica tehnološki je izum koji bi mogao revolucionirati medicinsko snimanje.

Kaciga je izrađena od niza magnetskih metamaterijalnih rezonatora
Kaciga je izrađena od niza magnetskih metamaterijalnih rezonatora

Ovu kacigu razvili su istraživači Centra za fotoniku Sveučilišta u Bostonu. Oni su stručnjaci za metamaterijale, strukture stvorene od malih pojedinačnih stanica koje, ako se grupiraju na određeni način, dobivaju supermoći koje nemaju u prirodi. Metamaterijali se mogu savijati, apsorbirati ili manipulirati elektromagnetskim, zvučnim ili radio valovima. 

Bostonski istraživači već su dizajnirali akustični metamaterijal koji blokira zvuk bez zaustavljanja protoka zraka
Bostonski istraživači već su dizajnirali akustični metamaterijal koji blokira zvuk bez zaustavljanja protoka zraka

Predvođeni Xin Zhang, profesoricom elektrotehnike, računalnog i biomedicinskog inženjerstva te znanosti o materijalima, bostonski istraživači već su dizajnirali akustični metamaterijal koji blokira zvuk bez zaustavljanja protoka zraka (idealno za tiše mlazne motore i klima uređaje) i magnetski metamaterijal koji može poboljšati kvalitetu MRI strojeva za magnetsku rezonancu (MRI).

Niz metalnih spiralnih senzora povećava niskoenergetske emisije iz tijela pacijenata na MRI
Niz metalnih spiralnih senzora povećava niskoenergetske emisije iz tijela pacijenata na MRI

Sada su s nosivim metamaterijalom otišli korak dalje. Izradili su kacigu od niza magnetskih metamaterijalnih rezonatora, u 3D printeru ispisanih plastičnih cijevi omotanih bakrenim žicama. Ovaj naglavni uređaj u obliku kupole nosi se tijekom skeniranja mozga i poboljšava performanse MRI uređaja, stvarajući oštrije slike koje se mogu snimiti dvostruko većom brzinom.

Ovaj magnetski metamaterijal ima potencijal da se koristi u kombinaciji s jeftinijim MRI strojevima niskog polja kako bi tehnologija postala dostupnija, osobito u zemljama u razvoju.