Nový ultrazvuk umožnil slyšet pohyb bakterií

Existence ultrazvuku je již dlouho známa. Po celá desetiletí technologie pomohla ponorům navigovat ve vesmíru a lékaři - vyšetřovat pacienty bez operace. Moderní ultrazvuková zařízení mají omezení výkonu, ale vědci z University of Queensland zjistili, jak zvýšit svou sílu téměř stokrát. Tvrdí, že nové zařízení dokáže zachytit zvuk pohybu molekul vzduchu a dokonce i vibrací jednotlivých buněk.

Obvykle se ultrazvukové přístroje skládají zpřijímač a emitor vyrobený z piezoelektrických krystalů. Když jsou ovlivňováni elektrickým proudem, vibrují a vytvářejí zvuky s vysokou frekvencí nad 20 000 hertzů - jak víte, nejsou lidským uchem vnímány. Vyzařované zvukové vlny procházejí vzduchem, vodou a měkkou tkání a odlehčují tvrdé povrchy různými rychlostmi. Když se vrátí na krystaly, dojde k obrácení - vibrace vytvářejí elektrický proud, který umožňuje počítači rozpoznat tvar objektu, ze kterého vlny tlačily. Tak například můžete vidět embryo v děloze.

Chcete-li zvýšit výkon zařízení, vědcipoužil jiný design: přijímač se skládá z malého křemenného disku o šířce 148 mikronů a tloušťce 1,8 mikronů. Za ním je laser, který okamžitě čte nejmenší zkreslení na disku způsobené odrazenými zvukovými vlnami. Zvýšená citlivost umožňuje získat podrobnější informace a dokonce slyšet, jak se bakterie pohybují.

Technologie je založena na nové příležitostivyvinuli jsme laserové světlo pro měření mechanického pohybu v nanoúhelníku na úrovni attometrů (tisíciny šířky atomového jádra). Tato funkce byla vyvinuta pro implementaci nových kvantových technologií - zde používáme namísto ultrazvukových zvuků. Ultrazvuková vlna způsobuje mechanické oscilace mikroskopické struktury na silikonovém čipu, který jsme pak četli laserovým světlem.

Warwick Bowen, autor studie

Technologie může být použita kposlouchat jednotlivé buňky a bakterie. Díky ní mohou vědci nejen zjistit, zda buňky jsou naživu, ale i to, zda jsou normální nebo rakovinové. Mohou se také dozvědět více o procesech vyskytujících se uvnitř a sledovat pohyb bakterií. Využití technologie v technologii může zlepšit přesnost podvodních vozidel a zlepšit zdravotnické vybavení.

Připomínáme, že další zprávy o vědě a technologiích naleznete na našem kanálu v Yandex.Dzen. Přihlaste se, abyste si nevšimli nových materiálů, které nejsou na webu!