Förekomsten av ultraljud har länge varit känt. I decennier, tekniken har hjälpt ubåtar för att navigera i rymden, och att läkarna kan se patienter utan kirurgiska ingrepp. I moderna maskiner ultraljud har kapacitet begränsningar, men forskare från University of Queensland har listat ut hur man kan öka sin styrka i nästan hundra gånger. De hävdar att den nya enheten kan fånga ljudet av rörelse av luft molekyler och till och med vibrationer i enskilda celler.
Vanligtvis ultraljud enheter består av en sändare och mottagare görs av piezoelektriska kristaller. När de är effekten av elektrisk ström, de vibrera och skapa ljud med höga frekvenser över 20.000 Hz — det är känt att de inte uppfattas av det mänskliga örat. Det avgivna ljudet vågor passerar genom luft, vatten och mjuka textilier och hårda ytor studsa i olika hastigheter. När de återvänder till kristaller, processen är omvänd, vibrationer för att skapa en elektrisk ström som gör att din dator att känna igen formen på objektet, som studsade på vågorna. Således, till exempel, kan du se fostret i livmodern.
För att öka kraften i enheten, använde forskarna en annorlunda design: mottagaren består av små mekaniska hårddisk med en bredd av 148 mikrometer och en tjocklek på 1,8 µm. Bakom honom är en laser som direkt läser den minsta snedvridning av konkurrensen på den disk som orsakas av reflekterade ljudvågor. Ökad känslighet gör att du kan få mer detaljerad information och även höra den rörliga bakterier.
Tekniken är baserad på de nya funktionerna som vi har utvecklat med hjälp av laser ljus för att mäta mekanisk rörelse på nanonivå, på den nivå attometer (en tusendel av den bredd av en atomkärna). Denna möjlighet har utvecklats för implementering av ny quantum technologies — här kan vi använda det i stället för ultraljud sensorer. Ultraljud våg orsakar vibrationer i mikroskala strukturer på kisel-chip, som vi sedan läsa med en laser ljus.
Warwick Bowen, författare till studien
Tekniken kan användas för att lyssna till den enskilda celler och bakterier. Tack vare henne kan forskarna lära sig inte bara om cellerna är vid liv, men de är normala eller cancerogena. De kommer också att kunna lära sig mer om de processer som sker inuti och följa utvecklingen av bakterier. Användning av teknik i den teknik som kan förbättra noggrannheten i vattnet fordon och förbättra medicinsk utrustning.
Vi vill påminna dig om att mer nyheter av vetenskap och teknik kan hittas på vår kanal i Yandex.Zen. Prenumerera för att inte missa nya material som inte finns på hemsidan!