اندازه‌گیری سیگنال‌های الکتریکی مانند الکتروکاردیوگرام «ECG»، می‌تواند عملکرد مغز و قلب انسان را نشان دهد. در کنار این سیگنال‌های الکتریکی، از سیگنال‌های مغناطیسی نیز می‌توان برای رصد و ارزیابی فعالیت اندام‌های بدن استفاده نمود. با وجودی که اندازه‌گیری این سیگنال‌ها بدون تماس با پوست بدن امکان‌پذیر است، سیگنال‌های ضعیف‌تر نیازمند سنسورهای بسیار حساسی می‌باشند. تقاضای فزاینده برای بهبود عملکرد سنسورهای فوق، محققین مرکز تحقیقات مشترک دانشگاه «Kiel» را بر آن داشته تا نوعی سنسور مغناطیسی جدید مبتنی بر فناوری نانو توسعه دهند که هدف از آن، سنجش فرکانس‌های پایین فعالیت قلب و مغز است. این سنسورها، راندمان انرژی بسیار مطلوبی داشته و برای انواع کاربردهای پزشکی و حتی میکروالکترونیک‌های مورد استفاده در تلفن‌های همراه نیز مناسب است.

تیم تحقیقاتی مذکور به سرپرستی پروفسور «راینر آدلونگ» که در زمینه نانو مواد کاربردی فعالیت دارند، سنسورهای مغناطیسی جدیدی را ابداع نموده‌اند که از یک نوار سیلیکونی بسیار نازک تشکیل شده است. این سنسورها، در صورت قرارگیری در یک میدان مغناطیسی، با تغییر شکل در اولین لایه همراه بوده و در نتیجه کل نوار خم می‌گردد. در این حالت، لایه دوم یک ولتاژ الکتریکی قابل اندازه‌گیری منتشر می‌کند. به عبارت دیگر، نوآوری کلیدی این فناوری، تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی با هدف تقویت سیگنال و اندازه‌گیری آن است. هر چه خمش لایه اول بیشتر باشد، سیگنال الکتریکی ساطع شده نیز قوی‌تر خواهد بود.

اندازه‌گیری فرکانس‌های پایین فعالیت‌های قلب و مغز، تنها ویژگی سنسورهای مغناطیسی ابداعی نیست. به لطف الکترودهای به کار رفته در سنسورها، خود سنسور نیازی به منبع تغذیه خارجی نداشته و به همین دلیل، برای تعبیه در تلفن‌های همراه هوشمند نیز کاملاً مناسب است. این الکترودها، همانند نوعی نانو ژنراتور عمل نموده که با تولید انرژی الکتریکی، امکان فعالیت بیست ساله (از نظر تئوریک) را فراهم می‌سازند.

گفتنی است، سنسورهای دارای منبع تغذیه یکپارچه در چنین اندازه‌های کوچکی، می‌توانند برای حوزه‌های دیگری نظیر اینترنت اشیاء نیز مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به طیف وسیع کاربردها، اعم از پزشکی و تجهیزات الکترونیک، تجاری‌سازی قریب‌الوقوع این فناوری می‌تواند گامی بلند در پیشرفت فناوری‌های پزشکی و الکترونیک به حساب آید.

مرجع: «Phys»