Ултразвукът може да направи много повече от създаването на изображения на неродени бебета. Откакто за първи път се превърна в почти незаменим медицински инструмент през 1930-те години, технология, която произвежда звукови вълни с толкова висок тон, че хората не могат да ги чуят, е намерила приложение в почти всеки бранш на индустрията. Вибрациите, които създава, могат да убият бактериите, да заварят пластмаси и дори да помогнат за отлежаването на ракиите за няколко дни, а не години.
Днес ултразвукът намира своя път в още повече приложения, захранвайки изобретения, които имат потенциала да направят огромни промени в своите области. Ето само няколко от тях:
1. Истински телефони със свободни ръце
Ние сме на ръба на истинска безконтактна алтернатива на технологията за сензорен екран. Устройства като Microsoft Kinect могат да откриват къде се намирате ръцете ви и да използват тази информация като инструкции. Но поставянето на ръцете си на точното място, за да дадете инструкциите, които искате, все още е достатъчно сложно, за да предотвратите по-широко използване на този вид базирана на жестове система за управление.
Тази статия първоначално е публикувана на Разговорът. Прочетете оригинална статия от Андрю Фийни, а Рнаучен сътрудник по ултразвук в Университета на Уоруик.
Една компания използва ултразвук за ефективно създаване невидими бутони във въздуха които можете да почувствате. Множество ултразвукови предаватели произвеждат и оформят звукови вълни, за да създадат малки участъци от усещания за сила върху кожата на определено място. Така че вместо да размахвате ръка и да се надявате, че е на правилното място, вие веднага знаете кога сте активирали разпознаването на жестове.
Това има потенциала да направи ежедневните устройства като смартфоните напълно водоустойчиви, безконтактни и ефективно осъзнаващи заобикалящата среда. Технологията също може да бъде съчетано с виртуална реалност системи, които да ви позволят да усетите вашата изкуствено генерирана среда, което ще донесе ново измерение на видеоигрите и развлеченията.
Има слухове че следващото поколение смартфони ще използва ултразвуково разпознаване на пръстови отпечатъци, така че дори не е нужно да докосвате телефона си, за да го отключите. Тези телефони могат дори да включват ултразвук за безжично зареждане, където ултразвуковата енергия може да се преобразува в електрическа енергия в телефона. Тази енергия ще бъде проектирана от предавателно устройство, съхранявано например на стената във вашата къща.
2. Акустични холограми
Ултразвукът отдавна се използва за създаване на двуизмерни изображения на тялото, които лекарите да изучават. Но съвсем скорошно развитие, което вероятно ще заеме важно място в здравеопазването в бъдеще, е ултразвукова акустична холограма.
При тази техника ултразвукът се използва за преместване на микрочастици в определена среда, за да се образува желаното изображение. Например, прожектирането на звукови вълни през специално проектирана шарена плоча във вода, съдържаща пластмасови частици, ги принуждава в определено подравняване. Изследователите смятат, че този вид акустична холография може да се използва за подобряване на медицинските изображения, но и за по-добро фокусиране на ултразвуковите лечения.
3. Очила за незрящи хора
Друго потенциално медицинско приложение на ултразвука е да се даде възможност на слепите хора да „виждат“ по подобен начин на начина, по който прилепите правят, използвайки принципа на ехолокацията. Вместо да откриват отразени светлинни вълни, за да видят обекти, прилепите изпращат ултразвукови вълни и използват отразения звук, за да разберат къде са нещата. Тези ехо могат да предоставят информация за размера и местоположението на този обект.
Изследователи от Калифорния са създали ултразвукова каска който излъчва подобни ултразвукови вълни. След това преобразува отразените сигнали в звукови звуци, които човешкият мозък може да се научи да обработва в подробен умствен образ на околната среда. С времето тази технология може да стане по-практична и преносима, може би дори един ден да бъде включена в специално проектирани очила.
4. Тракторни греди
При достатъчно мощност е възможно ултразвуково левитиране обекти само със звукови вълни и ефективно ги преместете в различни посоки като научна фантастична тракторна греда. Изследователи от университета в Бристол са показали, че чрез контролиране и фокусиране на звуковите вълни от редица ултразвукови източници може да създаде достатъчно сила, за да повдигне предмет с размер на мънисто от земята.
Повдигането на по-големи предмети, като човек, би изисквало много високи нива на мощност и не е напълно разбрано колко вредни биха били акустичните сили за човек. Но технологията има потенциал да революционизира редица медицински приложения. Например, може да се използва за придвижване на лекарства из тялото, за да ги докара до целевите им клетки.
5. Марсиански скенери
Ултразвуковата технология вече се изследва като инструмент за изследване. При висока мощност ултразвуковите вибрации могат да се използват за ефективно уплътняване на материал, като вид бормашина, която си пробива път. Това е предложено за използване при търсене на подземни находища на нефт и газ. Ултразвуковата ехолокация може да се използва и като вид сензор за помощ въздушни дронове избягвайте препятствия, за да могат да бъдат изпратени на опасни и труднодостъпни места.
Но изследването не се ограничава до планетата Земя. Ако хората някога ще посетят Марс, ще ни трябват нови начини за анализ на марсианската среда. Поради ниската гравитация на Марс, конвенционалните бормашини няма да могат да притискат с толкова сила, така че изследователите търсят на как ултразвукови устройства вместо това може да се използва за събиране на проби.
Тази статия първоначално е публикувана на Разговорът. Прочетете оригинална статия.