Ultrazvuk dokáže mnohem víc, než jen vytvářet snímky nenarozených dětí. Od té doby se stal téměř nepostradatelným lékařským nástrojem ve 30. letech 20. století, technologie, která produkuje zvukové vlny tak vysoké, že je člověk neslyší, našla uplatnění téměř ve všech odvětvích průmyslu. Vibrace, které vytváří, mohou zabíjet bakterie, svařovat plasty a dokonce napomáhat zrání brandy dny spíše než roky.
Dnes si ultrazvuk nachází cestu do ještě více aplikací a pohání vynálezy, které mají potenciál provést obrovské změny ve svých oborech. Zde je jen několik z nich:
1. Skutečně hands-free telefony
Jsme na pokraji skutečné bezkontaktní alternativy k technologii dotykové obrazovky. Zařízení jako Microsoft Kinect dokážou zjistit, kde se nacházíte vaše ruce, a použít tyto informace jako pokyny. Ale umístit ruce přesně na správné místo, abyste mohli dávat pokyny, které chcete, je stále dost složité, aby se zabránilo širšímu používání tohoto druhu ovládacího systému založeného na gestech.
Tento článek byl původně publikován dne
Konverzace. Číst Původní článek podle Andrew Feeney, a Research Fellow in Ultrasonics na University of Warwick.
Jedna společnost používá k efektivní tvorbě ultrazvuk neviditelná tlačítka ve vzduchu že můžeš cítit. Řada ultrazvukových vysílačů vytváří a tvaruje zvukové vlny tak, aby vytvořily malé oblasti silových vjemů na kůži v určitém místě. Takže místo toho, abyste mávali rukou a doufali, že je to na správném místě, okamžitě víte, kdy jste aktivovali rozpoznávání gest.
To má potenciál učinit každodenní zařízení, jako jsou smartphony, zcela vodotěsné, bezkontaktní a efektivně vnímat okolní prostředí. Technologie může být také v kombinaci s virtuální realitou systémy, které vám umožní vnímat vaše uměle vytvořené okolí, což by přineslo nový rozměr videohrám a zábavě.
Existují pověsti že příští generace smartphonů bude používat ultrazvukové rozpoznávání otisků prstů, takže se k odemknutí telefonu nemusíte ani dotknout. Tyto telefony mohou dokonce obsahovat ultrazvuk Bezdrátové nabíjení, kde by se ultrazvuková energie mohla v telefonu přeměnit na elektrickou energii. Tato energie by byla promítnuta z vysílací jednotky uložené například na zdi ve vašem domě.
2. Akustické hologramy
Ultrazvuk se již dlouho používá k vytváření dvourozměrných obrazů těla, které mohou lékaři studovat. Ale velmi nedávným vývojem, který bude pravděpodobně v budoucnu ve zdravotnictví prominentní, je ultrazvukový akustický hologram.
V této technice se ultrazvuk používá k pohybu mikročástic v určitém médiu za účelem vytvoření požadovaného obrazu. Například promítání zvukových vln přes speciálně navrženou vzorovanou desku do vody obsahující plastové částice je nutí k určitému zarovnání. Vědci se domnívají, že tento druh akustické holografie by mohl být použit ke zlepšení lékařského zobrazování, ale také k lepšímu zaměření ultrazvukového ošetření.
3. Brýle pro nevidomé
Další potenciální lékařskou aplikací ultrazvuku je umožnit nevidomým „vidět“ podobným způsobem jako netopýři pomocí principu echolokace. Namísto detekce odražených světelných vln, aby viděli předměty, netopýři vysílají ultrazvukové vlny a používají odražený zvuk k tomu, aby zjistili, kde se věci nacházejí. Tyto ozvěny mohou poskytnout informace o velikosti a umístění daného objektu.
Vědci v Kalifornii vytvořili ultrazvuková helma který vysílá podobné ultrazvukové vlny. Odražené signály pak převádí na slyšitelné zvuky, které se lidský mozek dokáže naučit zpracovat do detailního mentálního obrazu prostředí. Časem by se tato technologie mohla stát praktičtější a přenosnější, možná by se dokonce jednou mohla začlenit do speciálně navržených brýlí.
4. Tažné nosníky
Při dostatečném výkonu je to možné ultrazvukově levitovat objekty pouze se zvukovými vlnami a efektivně je pohybujte různými směry jako sci-fi vlečný paprsek. Vědci z univerzity v Bristolu to prokázali řízením a zaměřením zvukových vln z řady ultrazvukových zdrojů může vytvořit dostatečnou sílu k tomu, aby z ní zvedl předmět o velikosti korálků přízemní.
Zvedání větších předmětů, jako je člověk, by vyžadovalo velmi vysoké úrovně výkonu a není zcela pochopeno, jak škodlivé by akustické síly pro člověka byly. Ale tato technologie má potenciál způsobit revoluci v řadě lékařské aplikace. Například by mohl být použit k pohybu léků po těle, aby se dostaly do jejich cílových buněk.
5. Marťanské skenery
Ultrazvuková technologie se již zkoumá jako nástroj průzkumu. Při vysokém výkonu mohou být ultrazvukové vibrace použity k efektivnímu zhutnění materiálu, jako je druh vrtačky, která si proráží cestu skrz. To bylo navrženo pro použití při hledání podzemní ložiska ropy a zemního plynu. Ultrazvuková echolokace může být také použita jako typ senzoru, který pomáhá letecké drony vyhýbat se překážkám, aby je bylo možné poslat do nebezpečných a těžko dostupných míst.
Průzkum se ale neomezuje pouze na planetu Zemi. Pokud mají lidé někdy navštívit Mars, budeme potřebovat nové způsoby analýzy marťanského prostředí. Kvůli nízké gravitaci na Marsu by konvenční vrtačky nebyly schopny tlačit dolů takovou silou, takže výzkumníci hledají jak ultrazvuková zařízení místo toho lze použít k odběru vzorků.
Tento článek byl původně publikován dne Konverzace. Číst Původní článek.