Ultralyd kan meget mere end at skabe billeder af ufødte babyer. Siden det først blev et næsten uundværligt medicinsk værktøj i 1930'erne, teknologi, der producerer lydbølger så høje, at mennesker ikke kan høre dem, har fundet anvendelse i næsten alle industrigrene. De vibrationer, det skaber, kan dræbe bakterier, svejse plastik og endda hjælpe med at modne brandy i et spørgsmål om dage frem for år.
I dag finder ultralyd vej ind i endnu flere applikationer og driver opfindelser, der har potentialet til at foretage store ændringer på deres områder. Her er blot nogle få af dem:
1. Virkelig håndfri telefoner
Vi er på randen af et ægte kontaktløst alternativ til touch-screen teknologi. Enheder som Microsoft Kinect kan registrere, hvor dine hænder er og bruge disse oplysninger som instruktioner. Men at placere dine hænder på det helt rigtige sted for at give de instruktioner, du ønsker, er stadig vanskeligt nok til at forhindre, at denne form for gestus-baseret kontrolsystem bliver brugt mere udbredt.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den Samtalen. Læs original artikel ved Andrew Feeney, a Rsøger Fellow i Ultrasonics ved University of Warwick.
En virksomhed bruger ultralyd til effektivt at skabe usynlige knapper i luften som du kan mærke. En række ultralydssendere producerer og former lydbølger for at skabe små områder med kraftfornemmelser på huden på et bestemt sted. Så i stedet for at vifte med hånden og håbe, at den er på det rigtige sted, ved du med det samme, hvornår du har aktiveret gestusgenkendelsen.
Dette har potentialet til at gøre hverdagens enheder som smartphones fuldstændig vandtætte, kontaktløse og effektivt bevidste om det omgivende miljø. Teknologien kan også være kombineret med virtual reality systemer, der giver dig mulighed for at mærke dine kunstigt genererede omgivelser, hvilket ville bringe en ny dimension til videospil og underholdning.
Der er rygter at den næste generation af smartphones vil bruge ultralyds fingeraftryksgenkendelse, så du ikke engang behøver at røre ved din telefon for at låse den op. Disse telefoner kunne endda inkorporere ultralyd til trådløs opladning, hvor ultralydsenergi kunne omdannes til elektrisk energi i telefonen. Denne energi vil blive projiceret fra en sendeenhed, der for eksempel er gemt på væggen i dit hus.
2. Akustiske hologrammer
Ultralyd har længe været brugt til at skabe todimensionelle billeder af kroppen, som læger kan studere. Men en helt ny udvikling, der sandsynligvis vil få en fremtrædende plads i sundhedsvæsenet i fremtiden, er ultralyd akustisk hologram.
I denne teknik bruges ultralyd til at flytte mikropartikler i et bestemt medium for at danne et ønsket billede. For eksempel tvinger lydbølger gennem en specielt designet mønstret plade ind i vand, der indeholder plastikpartikler, dem i en bestemt justering. Forskere mener, at denne form for akustisk holografi kunne bruges til at forbedre medicinsk billeddannelse, men også til bedre at fokusere ultralydsbehandlinger.
3. Briller til blinde
En anden potentiel medicinsk anvendelse af ultralyd er at gøre det muligt for blinde at "se" på samme måde som, hvordan flagermus gør ved at bruge princippet om ekkolokalisering. I stedet for at detektere reflekterede lysbølger for at se objekter, sender flagermus ultralydsbølger og bruger den reflekterede lyd til at finde ud af, hvor tingene er. Disse ekkoer kan give information om størrelsen og placeringen af det pågældende objekt.
Forskere i Californien har skabt en ultralydshjelm der udsender lignende ultralydsbølger. Det konverterer derefter de reflekterede signaler til hørbare lyde, som den menneskelige hjerne kan lære at bearbejde til et detaljeret mentalt billede af omgivelserne. Med tiden kunne denne teknologi blive mere praktisk og bærbar, måske endda en dag indarbejdet i specialdesignede briller.
4. Traktor bjælker
Givet nok strøm, er det muligt at ultralyd svæve objekter blot med lydbølger, og flytte dem i forskellige retninger, effektivt som en science fiction traktorbjælke. Det har forskere fra University of Bristol vist ved at kontrollere og fokusere lydbølger fra en række ultralydskilder kan skabe kraft nok til at løfte en genstand på størrelse med en perle af jord.
At løfte større genstande, såsom et menneske, ville kræve meget høje effektniveauer, og det er ikke fuldt ud forstået, hvor skadelige de akustiske kræfter ville være for en person. Men teknologien har potentialet til at revolutionere en række af medicinske applikationer. For eksempel kan det bruges til at flytte stoffer rundt i kroppen for at få dem til deres målceller.
5. Mars scannere
Ultralydsteknologi er allerede ved at blive undersøgt som et udforskningsværktøj. Ved høj effekt kan ultralydsvibrationer bruges til effektivt at komprimere materiale, som en slags bor, der hamrer sig igennem. Dette er blevet foreslået til brug i søgningen efter underjordiske olie- og gasforekomster. Ultralydsekkolokalisering kan også bruges som en type sensor til at hjælpe luftdroner undgå forhindringer, så de kan sendes til farlige og svært tilgængelige steder.
Men udforskning er ikke begrænset til planeten Jorden. Hvis mennesker nogensinde skal besøge Mars, har vi brug for nye måder at analysere Mars-miljøet på. På grund af den lave tyngdekraft på Mars ville konventionelle øvelser ikke være i stand til at presse ned med så meget kraft, så forskere kigger på hvordan ultralydsenheder kunne bruges til at indsamle prøver i stedet.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den Samtalen. Læs original artikel.