Loodushäältest mikro- ja nanotehnoloogiateni

Siristussignaal

Mart Min impedantsist ja selle mõõtmisest
„Tavapäraselt mõõdetakse elektrilist impedantsi siinussignaali abil ning kui on soov spektroskoopiat teha, peab selle signaali sagedust korduvalt muutma ja mõõtma ning see võtab väga palju aega. Lisaks on see tülikas ja dünaamiliselt muutlike bioloogiliste objektide piltide saamine on keeruline, sest nad muudavad asendit, „ selgitab Mart Min impedantsi arendamise vajalikkuse tagamaid.

Mart Mini töörühma poolt on välja töötatud siristussignaal (ing. chirp), mis katab hulga sagedusi korraga. Selliseid siristussignaalide analooge võib kohata ka looduses. „Linnud siristavad, räägivad üksteisega ja signaliseerivad, kuid üsna puhtaid siristussignaale kasutavad ka vaalad, delfiinid ja nahkhiired. Nad kasutavad neid navigeerimisel ja suhtlemisel,“ toob Min näiteid.

Mikro- ja nanotehnoloogiad

Kiiremaid ja vähem energiat tarbivaid, kuid samas kompaktsemaid ja efektiivsemaid seadmeid on võimalik luua just tänu mikro- ja nanotehnoloogiatele. Mikroteadused sattusid laiema  avalikkuse tähelepanu alla umbes pool sajandit tagasi, kui ühele kiibile hakati hulga kaupa mahutama mikroskoopilisi transistoreid. Tänaseks on infotehnoloogia arengu seisukohalt mikrotehnoloogia end juba mõnevõrra ammendanud ning uueks maailma vallutavaks trendiks on saanud nanotehnoloogia.  Eesti teadlased ja ülikoolid käivad ajaga kaasas ning alates 2010/2011 õppeaastast on ka Tartu Ülikooli füüsika magistriõppe raames uue erialana nanotehnoloogia.

Eelmisel sajandil revolutsiooni teinud mikrotehnoloogialt on täna teatepulga sujuvalt üle võtnud nanotehnoloogia. Sellelt oodatakse revolutsioonilisi uuendusi meditsiinis, keskkonnakaitses, energiatootmises ja -tarbimises ning IT valdkonnas. Tänaseks on juba avastatud, kuidas nanotehnoloogia abil luua miniatuurseid elektriskeeme ja uusi vapustavate omadustega materjale.

Kuid nanotehnoloogia ei too inimkonnale vaid häid uudiseid. Juba peavad teadlased tegelema  ka tarbekaupades ja metallides sisalduvate inimese tervisele kahjulike  nanoosakestega.

Kiiplabor

Mart Min selgitab kiiplabori tööpõhimõtet ja kasutusvõimalusi
Unikaalnse kiiplabori loomisega Eestis tegeleb Integreeritud Elektroonikasüsteemide ja Biomeditsiinitehnika Tippkeskus CEBE (Centre for Integrated Electronic Systems and Biomedical engineering). See on üks seitsmest eesti teaduse tippkeskusest,  mis  ühendab TTÜ arvutitehnika instituuti, elektroonikainstituuti ning Tehnomeedikumi. Tippkeskuse teadusuuringute iseloomuks on tihe seos praktilise elu vajadustega. Nii näiteks on loomisel unikaalne kiiplabor (mikrominiatuurne laboratoorium üheainsa kiibi sees), mis analüüsib inimeselt saadavaid biosignaale ja võimaldab nendega kaudselt diagnoosida inimorganismi seisundeid.

“See on tikutoosi suurune labor, mis vajab näiteks vereanalüüsi puhul väga vähe verd. Isegi tervet veretilka pole vaja, vaid võtab selle läbi naha nii miniatuursena, et inimene ei tunne seda ning kiiplaboris kulub analüüsi tegemiseks mõni minut. Selliseid laboreid on hakatud juba tugevasti arendama ning ka esimesi ka tootma,” on Mart Min kiiplaborit kirjeldanud Eesti Päevalehele antud intervjuus.  Sellistest kiiplaboritest on huvitatud sõjamehed, et kaitsta end bioloogilise rünnaku vastu, sest ohu puhul saab sõdur võtta kiiplaboriga õhust proove selle kohta, kas seal on biloogilisi viiruseid või baktereid ning suudab seda ka silmapilkselt analüüsida.

 

  • Toetajad

    ESF TeaMe Archimedes      Haridus- ja Teadusministeerium