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