Створено стійкий матеріал, що відштовхує лід
18 Січня , 2019
Прототип ровера ExoMars випробували в умовах, наближених до марсіанських
18 Січня , 2019

Новий ультразвук дозволив почути рух бактерій

Про існування ультразвуку відомо вже давно. Протягом десятиліть технологія допомагала підводним човнам орієнтуватися в просторі, а лікарям — оглядати пацієнтів без хірургічного втручання. У сучасних ультразвукових апаратів є обмеження по потужності, але дослідники з Університету Квінсленда придумали, як збільшити їх силу майже в сотню разів. Вони запевняють, що новий пристрій здатен вловити звук руху молекул повітря і навіть вібрації окремих клітин.

Зазвичай ультразвукові пристрої складаються з приймача і випромінювача, зроблених з п’єзоелектричних кристалів. Коли на них впливає електричний струм, вони вібрують і створюють високочастотні звуки вище 20 000 герц — як відомо, вони не сприймаються людським вухом. Випромінювані звукові хвилі проходять крізь повітря, воду і м’які тканини, а від твердих поверхонь відскакують з різною швидкістю. Коли вони повертаються до кристалів, відбувається зворотний процес — вібрації створюють електричний струм, який дозволяє комп’ютеру розпізнавати форму об’єкта, від якого відштовхнулися хвилі. Таким чином, наприклад, можна подивитися зародок в утробі матері.

Щоб підвищити силу пристрою, дослідники застосували іншу конструкцію: приймач складається з крихітного кварцового диска шириною 148 мікрон і товщиною 1,8 мікрона. Позаду нього знаходиться лазер, який моментально зчитує найдрібніші спотворення на диску, викликані відбитими звуковими хвилями. Підвищена чутливість дозволяє отримати більш детальну інформацію і навіть чути, як рухаються бактерії.

“Технологія заснована на новій можливості, яку ми розробили з використанням лазерного світла для вимірювання механічного руху в наномасштабі, на рівні атометрів (тисячна частина ширини атомного ядра або 10-18 м). Ця можливість була розроблена для реалізації нових квантових технологій — тут ми використовуємо її замість ультразвукового зондування. Ультразвукова хвиля викликає механічні коливання мікромасштабної структури на кремнієвому чіпі, які ми потім зчитуємо лазерним світлом” – каже Уорік Боуен, автор дослідження

Технологія може бути використана для прослуховування окремих клітин і бактерій. Завдяки їй, дослідники можуть дізнатися не лише чи живі клітини, але і чи нормальні вони або ракові. Також вони зможуть більше дізнатися про процеси, що протікають всередині і стежити за пересуванням бактерій. Використання технології в техніці може підвищити точність підводних транспортних засобів та покращити медичне обладнання.

Джерело

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: