Ο υπέρηχος μπορεί να κάνει πολλά περισσότερα από τη δημιουργία εικόνων αγέννητων μωρών. Από τότε που έγινε για πρώτη φορά ένα σχεδόν απαραίτητο ιατρικό εργαλείο στη δεκαετία του 1930, η τεχνολογία που παράγει ηχητικά κύματα τόσο υψηλής έντασης που οι άνθρωποι δεν μπορούν να τα ακούσουν έχει βρει χρήση σε σχεδόν κάθε κλάδο της βιομηχανίας. Οι κραδασμοί που δημιουργεί μπορούν να σκοτώσουν βακτήρια, να συγκολλήσουν πλαστικά και ακόμη και να βοηθήσουν στην ωρίμανση των κονιάκ μέσα σε λίγα λεπτά μέρες παρά χρόνια.
Σήμερα, ο υπέρηχος βρίσκει το δρόμο του σε ακόμη περισσότερες εφαρμογές, τροφοδοτώντας εφευρέσεις που έχουν τη δυνατότητα να κάνουν τεράστιες αλλαγές στους τομείς τους. Εδώ είναι μερικά μόνο από αυτά:
1. Πραγματικά τηλέφωνα hands-free
Βρισκόμαστε στα πρόθυρα μιας πραγματικής ανέπαφης εναλλακτικής στην τεχνολογία της οθόνης αφής. Συσκευές όπως το Microsoft Kinect μπορούν να εντοπίσουν πού βρίσκονται τα χέρια σας και να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες ως οδηγίες. Αλλά το να τοποθετήσετε τα χέρια σας ακριβώς στο σωστό σημείο για να δώσετε τις οδηγίες που θέλετε εξακολουθεί να είναι αρκετά δύσκολο για να αποτρέψετε την ευρύτερη χρήση αυτού του είδους συστήματος ελέγχου που βασίζεται σε χειρονομίες.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η συζήτηση. Διαβάστε το πρωτότυπο άρθρο με Andrew Feeney, ένα Research Fellow στην Υπερήχων στο Πανεπιστήμιο του Warwick.
Μια εταιρεία χρησιμοποιεί υπερήχους για να δημιουργήσει αποτελεσματικά αόρατα κουμπιά στον αέρα που μπορείς να νιώσεις. Μια σειρά πομπών υπερήχων παράγει και διαμορφώνει ηχητικά κύματα για να δημιουργήσει μικρές περιοχές αισθήσεων δύναμης στο δέρμα σε μια συγκεκριμένη θέση. Έτσι, αντί να κουνάτε το χέρι σας και να ελπίζετε ότι είναι στο σωστό μέρος, ξέρετε αμέσως πότε έχετε ενεργοποιήσει την αναγνώριση χειρονομιών.
Αυτό έχει τη δυνατότητα να κάνει τις καθημερινές συσκευές, όπως τα smartphones, εντελώς αδιάβροχες, ανέπαφες και με αποτελεσματική επίγνωση του περιβάλλοντος. Η τεχνολογία μπορεί επίσης να είναι σε συνδυασμό με την εικονική πραγματικότητα συστήματα που θα σας επιτρέψουν να αισθανθείτε το τεχνητά δημιουργημένο περιβάλλον σας, το οποίο θα έδινε μια νέα διάσταση στα βιντεοπαιχνίδια και την ψυχαγωγία.
Υπάρχουν φήμες ότι η επόμενη γενιά smartphone θα χρησιμοποιεί υπερηχητική αναγνώριση δακτυλικών αποτυπωμάτων, ώστε να μην χρειάζεται καν να αγγίξετε το τηλέφωνό σας για να το ξεκλειδώσετε. Αυτά τα τηλέφωνα θα μπορούσαν να ενσωματώσουν ακόμη και υπερήχους για ασύρματη φόρτιση, όπου η ενέργεια των υπερήχων θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια μέσα στο τηλέφωνο. Αυτή η ενέργεια θα προβάλλεται από μια μονάδα μετάδοσης που είναι αποθηκευμένη, για παράδειγμα, στον τοίχο του σπιτιού σας.
2. Ακουστικά ολογράμματα
Ο υπέρηχος έχει χρησιμοποιηθεί εδώ και πολύ καιρό για τη δημιουργία δισδιάστατων εικόνων του σώματος για να μελετήσουν οι γιατροί. Αλλά μια πολύ πρόσφατη εξέλιξη που είναι πιθανό να εμφανιστεί εξέχουσα θέση στην υγειονομική περίθαλψη στο μέλλον είναι η ακουστικό ολόγραμμα υπερήχων.
Σε αυτή την τεχνική, ο υπέρηχος χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση μικροσωματιδίων σε ένα συγκεκριμένο μέσο για να σχηματιστεί μια επιθυμητή εικόνα. Για παράδειγμα, η προβολή ηχητικών κυμάτων μέσω μιας ειδικά σχεδιασμένης πλάκας με σχέδια σε νερό που περιέχει πλαστικά σωματίδια τα αναγκάζει σε μια συγκεκριμένη ευθυγράμμιση. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το είδος ακουστικής ολογραφίας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της ιατρικής απεικόνισης αλλά και για την καλύτερη εστίαση στις θεραπείες με υπερήχους.
3. Γυαλιά για τυφλούς
Μια άλλη πιθανή ιατρική εφαρμογή του υπερήχου είναι να δίνει τη δυνατότητα στους τυφλούς να «βλέπουν» με παρόμοιο τρόπο όπως οι νυχτερίδες χρησιμοποιώντας την αρχή της ηχοεντοπισμού. Αντί να ανιχνεύουν τα ανακλώμενα κύματα φωτός για να δουν αντικείμενα, οι νυχτερίδες στέλνουν κύματα υπερήχων και χρησιμοποιούν τον ανακλώμενο ήχο για να καταλάβουν πού βρίσκονται τα πράγματα. Αυτές οι ηχώ μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος και τη θέση αυτού του αντικειμένου.
Ερευνητές στην Καλιφόρνια δημιούργησαν ένα κράνος υπερήχων που εκπέμπει παρόμοια κύματα υπερήχων. Στη συνέχεια, μετατρέπει τα ανακλώμενα σήματα σε ηχητικούς ήχους που ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να μάθει να επεξεργάζεται σε μια λεπτομερή νοητική εικόνα του περιβάλλοντος. Με τον καιρό, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να γίνει πιο πρακτική και φορητή, ίσως ακόμη και μια μέρα να ενσωματωθεί σε ειδικά σχεδιασμένα ποτήρια.
4. Δοκοί τρακτέρ
Με αρκετή ισχύ, είναι δυνατό να αιωρούνται υπερηχητικά αντικείμενα μόνο με ηχητικά κύματα, και να τα μετακινήσετε σε διαφορετικές κατευθύνσεις, αποτελεσματικά σαν δέσμη τρακτέρ επιστημονικής φαντασίας. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ έχουν δείξει ότι ελέγχοντας και εστιάζοντας τα ηχητικά κύματα από μια σειρά πηγών υπερήχων μπορεί να δημιουργήσει αρκετή δύναμη για να σηκώσει ένα αντικείμενο μεγέθους σφαιριδίου από το έδαφος.
Η ανύψωση μεγαλύτερων αντικειμένων, όπως ένας άνθρωπος, θα απαιτούσε πολύ υψηλά επίπεδα ισχύος και δεν είναι πλήρως κατανοητό πόσο βλαβερές θα ήταν οι ακουστικές δυνάμεις σε ένα άτομο. Αλλά η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση σε μια σειρά από ιατρικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μετακίνηση φαρμάκων στο σώμα για να τα μεταφέρει στα κύτταρα-στόχους τους.
5. Αρειανοί σαρωτές
Η τεχνολογία υπερήχων ήδη ερευνάται ως εργαλείο εξερεύνησης. Σε υψηλή ισχύ, οι κραδασμοί υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτελεσματική συμπίεση υλικού, όπως ένα είδος τρυπανιού που σφυρηλατείται. Αυτό έχει προταθεί για χρήση στην αναζήτηση υπόγεια κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ο υπερηχητικός εντοπισμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ένας τύπος αισθητήρα για βοήθεια εναέρια drones αποφύγετε τα εμπόδια ώστε να μπορούν να σταλούν σε επικίνδυνες και δυσπρόσιτες τοποθεσίες.
Όμως η εξερεύνηση δεν περιορίζεται στον πλανήτη Γη. Εάν οι άνθρωποι πρόκειται να επισκεφθούν ποτέ τον Άρη, θα χρειαστούμε νέους τρόπους ανάλυσης του περιβάλλοντος του Άρη. Λόγω της χαμηλής βαρύτητας στον Άρη, τα συμβατικά τρυπάνια δεν θα μπορούσαν να πιέσουν με τόση δύναμη, έτσι οι ερευνητές αναζητούν στο πώς συσκευές υπερήχων θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή δειγμάτων.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η συζήτηση. Διαβάστε το πρωτότυπο άρθρο.