Ultraääni voi tehdä paljon enemmän kuin luoda kuvia syntymättömistä vauvoista. Siitä lähtien, kun siitä tuli ensin lähes välttämätöntä lääketieteellistä työkalua 1930-luvulla, tekniikka, joka tuottaa äänen aaltoja niin korkealla tasolla, että ihmiset eivät kuule niitä, on löytänyt käytön melkein kaikilla teollisuuden aloilla. Sen aiheuttama tärinä voi tappaa bakteerit, hitsata muovit ja jopa auttaa kypsyttämään konjakeja muutamissa päivissä eikä vuosissa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tämä kannettava ultraääni-skanneri voisi olla seuraava stetoskooppi
- Hänen ultraäänilähetyksensä Facebookissa eläintarhan Orangutan vahvistetaan raskaaksi
Nykyään ultraääni on löytänyt tiensä entistä useampiin sovelluksiin, mikä tuottaa keksintöjä, joilla on potentiaalia tehdä valtavia muutoksia aloillaan. Tässä on vain muutama niistä:
1. Todella hands-free-puhelimet
Olemme todellisen kontaktittoman vaihtoehdon kosketusnäyttöteknologialle. Microsoft Kinectin kaltaiset laitteet voivat havaita käsissäsi olevat tiedot ja käyttää niitä ohjeina. Mutta kätesi asettaminen tarkalleen oikeaan paikkaan antamaan haluamasi ohjeet on silti tarpeeksi hankala estää tällaisen eleen perustuvan ohjausjärjestelmän käyttöä laajemmin.
Yksi yritys käyttää ultraääntä luodakseen näkymättömät painikkeet tehokkaasti ilmaan, jonka voit tuntea. Joukko ultraäänilähettimiä tuottaa ja muotoilee ääniaaltoja luodakseen pieniä voimien alueita iholle tietyssä paikassa. Joten sen sijaan, että heiluttaisit kättäsi ja toivoisit sen olevan oikeassa paikassa, tiedät heti, kun olet aktivoinut eleiden tunnistuksen.
Tällä on mahdollisuus tehdä jokapäiväisistä laitteista, kuten älypuhelimista, täysin vedenpitäviä, kontaktittomia ja tehokkaasti tietoisia ympäröivästä ympäristöstä. Teknologiaa voidaan myös yhdistää virtuaalitodellisuusjärjestelmiin, jotta voit tuntea keinotekoisesti luodun ympäristön, joka toisi uuden ulottuvuuden videopeleihin ja viihdeeseen.
On huhuja, että seuraavan sukupolven älypuhelimet käyttävät ultraääni sormenjälkitunnistusta, joten sinun ei tarvitse edes koskettaa puhelinta avataksesi sitä. Nämä puhelimet voisivat jopa sisältää ultraäänen langattomaan lataamiseen, jossa ultraäänienergia voitaisiin muuntaa puhelimen sisällä olevaksi sähköenergiaksi. Tämä energia heijastuu lähetysyksiköstä, joka on tallennettu esimerkiksi talosi seinälle.
2. Akustiset hologrammit
Ultraääntä on pitkään käytetty luomaan kaksiulotteisia kuvia kehosta lääkäreiden tutkittavaksi. Mutta hyvin hiljattain tapahtunut kehitys, joka todennäköisesti esiintyy näkyvästi terveydenhuollossa tulevaisuudessa, on akustinen ultraäänihologrammi.
Tässä tekniikassa ultraääntä käytetään siirtämään mikropartikkelit tietyssä väliaineessa halutun kuvan muodostamiseksi. Esimerkiksi ääniaaltojen projisointi erityisesti suunnitellun kuvioidun levyn läpi veteen, joka sisältää muovihiukkasia, pakottaa ne tiettyyn kohdistukseen. Tutkijoiden mielestä tällaista akustista holografiaa voitaisiin käyttää parantamaan lääketieteellistä kuvantamista, mutta myös paremmin kohdistamaan ultraäänihoitoja.
3. Lasit sokeille
Toinen mahdollinen ultraäänitutkimuksen lääketieteellinen sovellus on antaa sokeille ihmisille mahdollisuus "nähdä" samalla tavalla kuin lepakoiden toiminta kirkkausperiaatteen avulla. Sen sijaan, että he havaitsisivat heijastuneita valon aaltoja esineiden näkemiseksi, lepakot lähettävät ultraääniaaltoja ja käyttävät heijastunutta ääntä selvittämään asiat. Nämä kaiut voivat tarjota tietoa objektin koosta ja sijainnista.
Kalifornian tutkijat ovat luoneet ultraäänikypärän, joka lähettää samanlaisia ultraääniaaltoja. Sitten se muuntaa heijastetut signaalit kuulluiksi ääniksi, jotka ihmisen aivot voivat oppia käsittelemään yksityiskohtaisen mielenkuvan ympäristöstä. Ajan myötä tästä tekniikasta voisi tulla käytännöllisempi ja kannettavampi, kenties jopa yhtenä päivänä integroituna erityisesti suunniteltuihin laseihin.
4. Traktoripalkit
Riittävästi voimaa on mahdollista levitaa esineitä ultraäänellä vain ääni-aalloilla ja siirtää niitä eri suuntiin, tehokkaasti kuin sci-fi-traktorisäde. Bristolin yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että hallitsemalla ja fokusoimalla ääniaaltoja ultraäänilähteistä voidaan luoda tarpeeksi voimaa helmikokoisen esineen nostamiseksi maasta.
Suurempien esineiden, kuten ihmisen, nostaminen vaatisi erittäin korkeita tehotasoja, eikä ole täysin ymmärretty, kuinka akustiset voimat vahingoittavat ihmistä. Mutta tekniikalla on potentiaali mullistaa useita lääketieteellisiä sovelluksia. Sitä voidaan esimerkiksi käyttää siirtämään lääkkeitä kehon ympäri saadakseen ne kohdesoluihinsa.
5. Marsin skannerit
Ultraäänitekniikkaa tutkitaan jo etsintävälineenä. Suuritehoisella ultraäänivärähtelyllä voidaan tehokkaasti tiivistää materiaalia, kuten eräänlainen pora, joka iskee sen läpi. Tätä on ehdotettu käytettäväksi maanalaisten öljy- ja kaasuvarastojen etsinnässä. Ultraääni kaikua voidaan käyttää myös erityyppisenä anturina, joka auttaa ilma-drooneja välttämään esteitä, jotta ne voidaan lähettää vaarallisiin ja vaikeasti tavoitettaviin paikkoihin.
Mutta etsintä ei ole rajoitettu planeettaan Earth. Jos ihmiset käyvät koskaan Marsissa, tarvitsemme uusia tapoja analysoida Marsin ympäristöä. Koska Marsilla on pieni painovoima, perinteiset porat eivät pystyisi puristamaan alas niin paljon voimaa, joten tutkijat etsivät, kuinka ultraäänilaitteita voitaisiin käyttää näytteiden keräämiseen sen sijaan.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa.
Andrew Feeney, ultraäänitutkija, Warwickin yliopisto
