Ultrazvuk može učiniti puno više od stvaranja slika nerođene bebe. Budući da je prvi put postao gotovo neophodan medicinski alat u 1930-ima, tehnologija koja proizvodi zvučne valove tako snažno da ih ljudi ne mogu čuti našla je upotrebu u gotovo svim granama industrije. Vibracije koje stvaraju mogu ubiti bakterije, zavarivati plastiku i čak pomoći u sazrijevanju rakija u nekoliko dana, a ne godina.
Povezani sadržaj
- Ovaj ručni ultrazvučni skener mogao bi biti sljedeći stetoskop
- S njezinim Ultrazvučnim prijenosom na Facebooku, Orangutan u zoološkom vrtu potvrđen je trudnim
Danas ultrazvuk pronalazi svoj put u još više primjena, napajajući izume koji imaju potencijal napraviti velike promjene na svojim poljima. Evo samo nekoliko njih:
1. Zaista telefon bez ruku
Na granici smo prave beskontaktne alternative tehnologiji zaslona osjetljivog na dodir. Uređaji poput Microsofta Kinect mogu otkriti gdje se nalazite i koristiti te podatke kao upute. Ali postavljanje ruku na točno pravo mjesto za davanje uputstava koje želite biti je još uvijek dovoljno teško da se ova vrsta kontrolnog sustava temeljenog na gestikulaciji ne upotrebljava šire.
Jedna tvrtka koristi ultrazvuk za učinkovito stvaranje nevidljivih gumba u zraku koje možete osjetiti. Niz ultrazvučnih odašiljača proizvodi i oblikuje zvučne valove kako bi stvorio mala područja osjetljivosti sile na koži na određenom mjestu. Dakle, umjesto da mašete rukom i nadate se da je na pravom mjestu, odmah znate kada ste aktivirali prepoznavanje geste.
Ovo ima potencijal da svakodnevni uređaji poput pametnih telefona budu potpuno vodootporni, beskontaktni i učinkovito svjesni okruženja. Tehnologija se također može kombinirati sa sustavima virtualne stvarnosti kako biste omogućili da osjetite svoje umjetno stvoreno okruženje, što će donijeti novu dimenziju video igrama i zabavi.
Glasine su da će sljedeća generacija pametnih telefona upotrijebiti ultrazvučno prepoznavanje otiska prsta, tako da čak ni ne morate dodirivati telefon da biste ga otključali. Ovi telefoni mogu čak imati ugrađen ultrazvuk za bežično punjenje, gdje se energija ultrazvuka može pretvoriti u električnu energiju unutar telefona. Ta bi se energija projicirala iz prijenosne jedinice pohranjene, na primjer, na zid u vašoj kući.
2. Akustični hologrami
Ultrazvuk se dugo koristi za stvaranje dvodimenzionalnih slika tijela koje će liječnici proučavati. Ali vrlo nedavni razvoj koji će se ubuduće vjerojatno istaknuti u zdravstvu jest ultrazvučni akustički hologram.
U ovoj se tehnici ultrazvuk koristi za pomicanje mikro čestica u određenom mediju kako bi se dobila željena slika. Na primjer, projiciranje zvučnih valova kroz posebno dizajniranu pločicu s uzorkom u vodu koja sadrži plastične čestice prisiljava ih na određeno usklađivanje. Istraživači smatraju da bi se takva vrsta akustičke holografije mogla koristiti za poboljšanje medicinskog snimanja, ali i za bolji fokus ultrazvučnih tretmana.
3. Naočale za slijepe osobe
Druga moguća medicinska primjena ultrazvuka je omogućiti slijepim ljudima da „vide“ na sličan način kao što to rade šišmiši koristeći princip eholokacije. Umjesto da otkrivaju reflektirane svjetlosne valove kako bi vidjeli predmete, šišmiši šalju ultrazvučne valove i koriste se reflektirani zvuk da bi otkrili gdje su stvari. Ovi odjeci mogu pružiti informacije o veličini i položaju tog objekta.
Istraživači u Kaliforniji stvorili su ultrazvučnu kacigu koja šalje slične ultrazvučne valove. Zatim pretvara odbijene signale u zvučne zvukove koje ljudski mozak može naučiti prerađivati u detaljnu mentalnu sliku okoliša. Vremenom, ova bi tehnologija mogla postati praktičnija i prenosivija, možda čak jednog dana ugrađena u posebno dizajnirane naočale.
4. Traktorske grede
S obzirom na dovoljno snage, moguće je ultrazvučno levitirati objekte samo zvučnim valovima i kretati ih u različitim smjerovima, učinkovito poput traktora znanstvene fantastike. Istraživači sa Sveučilišta u Bristolu pokazali su da kontrola i fokusiranje zvučnih valova iz niza izvora ultrazvuka mogu stvoriti dovoljno sile da se objekt veličine zrnca podigne s tla.
Podizanje većih objekata, poput ljudskog, zahtijevalo bi vrlo visoke razine snage, a nije u potpunosti razumljivo koliko bi čovjeku mogli naštetiti akustičke sile. Ali tehnologija ima potencijal revolucije niza medicinskih aplikacija. Na primjer, oni bi se mogli koristiti za premještanje lijekova po tijelu, kako bi se stigli do ciljanih stanica.
5. Marsovski skeneri
Ultrazvučna tehnologija već se ispituje kao alat za istraživanje. Pri velikoj snazi, ultrazvučne vibracije mogu se koristiti za učinkovito zbijanje materijala, poput svojevrsne bušilice koja probija svoj put. Ovo je predloženo za upotrebu u potrazi za podzemnim nalazištima nafte i plina. Ultrazvučna eholokacija također se može koristiti kao vrsta senzora kako bi se zrakoplovnim dronovima izbjeglo prepreke kako bi se mogle slati na opasna i teško dostupna mjesta.
Ali istraživanje nije ograničeno na planetu Zemlju. Ako će ljudi ikada posjetiti Mars, trebat će nam novi načini analize marsovskog okoliša. Zbog niske gravitacije na Marsu, konvencionalne bušilice neće biti moguće pritisnuti s toliko sile, pa istraživači promatraju kako se ultrazvučni uređaji mogu koristiti za skupljanje uzoraka.
Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation.
Andrew Feeney, znanstveni suradnik u Ultrasonics, University of Warwick
