Amerykański magazyn „Technology Review” umieścił nanoradio na liście 10 najbardziej obiecujących technologii 2008 r., które w ciągu najbliższych pięciu lat mogą zrewolucjonizować nasze życie.
Zminiaturyzowany sprzęt radiowy w skali nano może znaleźć zastosowanie m.in. w telefonach komórkowych oraz w bezprzewodowych mikroczujnikach zanieczyszczeń środowiska. Największe nadzieje z nanoradiem wiążą jednak lekarze – może ono ułatwić diagnostykę medyczną i umożliwić bezprzewodowe uwalnianie leków w krwioobiegu pacjenta.
Twórcą pierwszego odbiornika nanoradiowego jest Alex Zettl, fizyk z University of California w Berkeley. Urządzenie działa - udało się za jego pomocą odebrać muzykę. To najmniejsze, jak dotąd, radio świata powstało w 2007 r. z pojedynczej węglowej nanorurki. Ma rozmiar rzędu dziesięciotysięcznych części średnicy ludzkiego włosa. Nanorurka spełnia jednocześnie funkcję anteny, filtra regulacji, wzmacniacza i demodulatora czyli urządzenia, które zamienia fale radiowe na dźwięk. Jest to możliwe dzięki specyficznym własnościom nanoprzewodów, które są wytrzymałe, sprężyste i mogą drgać z częstotliwością z zakresu od 1kHz do kilkuset MHz. Wyboru częstotliwości dokonuje się, zmieniając napięcie nanorurki, tak jak w przypadku struny instrumentu muzycznego.
Aby odebrać muzykę za pomocą nanoradia, potrzebne jest źródło prądu – elektroda i bardzo czułe słuchawki. Naukowcy z University of California połączyli jeden koniec nanorurki z metalową elektrodą baterii, a drugi koniec umieścili blisko drugiej elektrody, jednak nie w bezpośrednim styku, tak, aby mogły tamtędy przeskakiwać elektrony. Tym sposobem przez nanorurkę popłynął prąd i zaczęła ona drgać pod wpływem fal radiowych. Efektem drgań były zmiany w natężeniu prądu, odczytywane przez głośnik jako dźwięki. Pierwsze utwory, jakie popłynęły dzięki maleńkiemu urządzeniu w eksperymencie Alexa Zettla to „Layla” grupy Derek & The Dominos oraz „Good Vibrations” w wykonaniu Beach Boys. Naukowcy przekazali dane z iPoda do głośniczka, umieszczonego kilka metrów dalej.
Tego rodzaju przesył danych otwiera nowe możliwości. Twórcy nanoradia są przekonani, że okaże się ono z całą pewnością przydatne w ochronie środowiska (mikroczujniki zanieczyszczeń) oraz elektronice (wydłużenie czasu działania baterii, zredukowanie poboru prądu w mikrourządzeniach, nowy wymiar łączności bezprzewodowej). Alex Zettl podkreśla, że najwięcej zapytań na temat swojego wynalazku otrzymał od lekarzy i przedstawicieli przemysłu farmaceutycznego. Można sobie wyobrazić nanoradio w służbie diagnostyki medycznej (do komunikacji z nanoaparatami diagnostycznymi, wykrywającymi m.in. komórki nowotworowe albo zbyt niski poziom insuliny) czy nanobiomedycyny (jako element ułatwiający zdalne sterowanie uwalnianiem leków z nanotransporterów w krwioobiegu pacjenta lub podawanie medykamentów bezpośrednio do komórek rakowych).
Alex Zettl i jego współpracownicy skonstruowali na razie tylko nanoodbiornik radiowy, ale zapewniają, że niebawem nastąpi premiera nanonadajnika i sygnał będzie można przesyłać w obie strony. W ten sposób otworzy się droga do rozwoju medycyny przyszłości.
Agnieszka Labisko
