5 tapaa, joilla ultraäänitekniikka muuttaa tulevaisuutta

Ultraääni voi tehdä paljon muutakin kuin luoda kuvia syntymättömästä vauvasta. Siitä lähtien, kun siitä tuli melkein välttämätön lääketieteellinen työkalu 1930-luvullaTeknologia, joka tuottaa niin korkeita ääniaaltoja, että ihmiset eivät kuule niitä, on löytänyt käyttöä lähes kaikilla teollisuudenaloilla. Sen luoma tärinä voi tappaa bakteereja, hitsata muovia ja jopa auttaa kypsymään brandyjä päiviä vuosien sijaan. Keskustelu

Nykyään ultraääni löytää tiensä entistä useampiin sovelluksiin, ja se antaa voiman keksinnöille, jotka voivat tehdä valtavia muutoksia alallaan. Tässä on vain muutamia niistä:

1. Todella handsfree-puhelimet

Olemme todellisen kosketusvapaan vaihtoehdon partaalla kosketusnäyttötekniikalle. Laitteet, kuten Microsoft Kinect, voivat havaita, missä kätesi ovat, ja käyttää näitä tietoja ohjeina. Mutta kätesi asettaminen täsmälleen oikeaan paikkaan antamaan haluamasi ohjeet on silti tarpeeksi hankalaa, jotta tällaista elepohjaista ohjausjärjestelmää ei käytetä laajemmin.

Tämä artikkeli on alun perin julkaistu 

Keskustelu. Lue alkuperäinen artikkeli kirjoittaja Andrew Feeney, a RUltraäänitieteen tutkija Warwickin yliopistossa.

Yksi yritys käyttää ultraääntä tehokkaaseen luomiseen näkymättömiä painikkeita ilmassa jonka voit tuntea. Joukko ultraäänilähettimiä tuottaa ja muotoilee ääniaaltoja luomaan pieniä voimatuntemuksia iholle tietyssä paikassa. Joten sen sijaan, että heiluttaisit kättäsi ja toivoisit sen olevan oikeassa paikassa, tiedät heti, milloin olet aktivoinut eleiden tunnistuksen.

Tämä voi tehdä jokapäiväisistä laitteista, kuten älypuhelimista, täysin vedenpitäviä, kontaktittomia ja tehokkaasti tietoisia ympäröivästä ympäristöstä. Tekniikka voi myös olla yhdistettynä virtuaalitodellisuuteen järjestelmät, joiden avulla voit tuntea keinotekoisesti luodun ympäristösi, mikä toisi uuden ulottuvuuden videopeleihin ja viihteeseen.

On huhuja että seuraavan sukupolven älypuhelimet käyttävät ultraäänisormenjälkitunnistusta, joten sinun ei tarvitse edes koskettaa puhelintasi avataksesi sen lukituksen. Nämä puhelimet voisivat jopa sisältää ultraäänen langaton lataus, jossa ultraäänienergia voidaan muuntaa sähköenergiaksi puhelimen sisällä. Tämä energia projisoidaan lähetysyksiköstä, joka on tallennettu esimerkiksi talosi seinälle.

2. Akustiset hologrammit

Ultraääntä on pitkään käytetty luomaan kaksiulotteisia kuvia kehosta lääkäreiden tutkittavaksi. Mutta hyvin tuore kehitys, joka todennäköisesti tulee olemaan näkyvästi esillä terveydenhuollossa tulevaisuudessa, on ultraääni-akustinen hologrammi.

Tässä tekniikassa ultraääntä käytetään siirtämään mikrohiukkasia tietyssä väliaineessa halutun kuvan muodostamiseksi. Esimerkiksi ääniaaltojen projisointi erityisesti suunnitellun kuvioidun levyn läpi muovihiukkasia sisältävään veteen pakottaa ne tiettyyn linjaan. Tutkijat uskovat, että tällaista akustista holografiaa voitaisiin käyttää parantamaan lääketieteellistä kuvantamista, mutta myös tarkentamaan ultraäänihoitoja.

3. Silmälasit sokeille

Toinen mahdollinen ultraäänen lääketieteellinen sovellus on mahdollistaa sokeiden "näkeminen" samalla tavalla kuin lepakot käyttämällä kaikulokaatioperiaatetta. Sen sijaan, että lepakot havaitsivat heijastuneita valoaaltoja nähdäkseen esineitä, ne lähettävät ultraääniaaltoja ja käyttävät heijastuvaa ääntä selvittääkseen, missä asiat ovat. Nämä kaiut voivat tarjota tietoa kohteen koosta ja sijainnista.

Kalifornian tutkijat ovat luoneet ultraääni kypärä joka lähettää samanlaisia ​​ultraääniaaltoja. Sitten se muuntaa heijastuneet signaalit kuultaviksi ääniksi, joita ihmisaivot voivat oppia käsittelemään yksityiskohtaiseksi mielikuvaksi ympäristöstä. Ajan myötä tästä tekniikasta voi tulla käytännöllisempi ja kannettavampi, ehkä jopa jonain päivänä sisällytettynä erityisesti suunniteltuihin laseihin.

4. Traktorin palkit

Riittävällä teholla se on mahdollista ultraäänellä levitoida esineitä vain ääniaaltojen avulla ja liikuttaa niitä eri suuntiin tehokkaasti kuin scifi-traktorin palkki. Bristolin yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että hallitsemalla ja tarkentamalla ääniaaltoja useista ultraäänilähteistä voi luoda tarpeeksi voimaa nostaakseen helmen kokoisen esineen irti maahan.

Suurempien esineiden, kuten ihmisen, nostaminen vaatisi erittäin suuria tehotasoja, eikä täysin ymmärretä, kuinka vahingollisia akustiset voimat olisivat ihmiselle. Mutta teknologialla on potentiaalia mullistaa useita lääketieteelliset sovellukset. Sitä voitaisiin esimerkiksi käyttää lääkkeiden siirtämiseen kehossa, jotta ne pääsevät kohdesoluihinsa.

5. Marsin skannerit

Ultraäänitekniikkaa tutkitaan jo tutkimustyökaluna. Suurella teholla ultraäänivärähtelyjä voidaan käyttää materiaalin tehokkaaseen tiivistämiseen, kuten eräänlainen pora, joka vasaroi läpi. Tätä on ehdotettu käytettäväksi haussa maanalaiset öljy- ja kaasuesiintymät. Ultraäänikaikulokaatiota voidaan käyttää myös eräänlaisena anturina apuna ilmadrooneja välttää esteitä, jotta ne voidaan lähettää vaarallisiin ja vaikeapääsyisiin paikkoihin.

Mutta tutkimus ei rajoitu Maaplaneettaan. Jos ihmiset koskaan vierailevat Marsissa, tarvitsemme uusia tapoja analysoida Marsin ympäristöä. Marsin alhaisen painovoiman vuoksi tavanomaiset porat eivät pystyisi painamaan alas yhtä suurella voimalla, joten tutkijat etsivät kuinka ultraäänilaitteet voitaisiin sen sijaan käyttää näytteiden keräämiseen.

Tämä artikkeli on alun perin julkaistu Keskustelu. Lue alkuperäinen artikkeli.

Uusi älylamppu käyttää "peilaamista" tietääkseen milloin sammuttaa

Uusi älylamppu käyttää "peilaamista" tietääkseen milloin sammuttaaTeknologiaTiede Ja TekniikkaÄlykoti

Kun tekniikka tunkeutuu yhä syvemmälle jokapäiväiseen elämäämme, on tärkeämpää kuin koskaan tietää, milloin paina tauko ja katkaisee yhteys. Mutta Skylar Jessen, NYU: n interaktiivisen televiestint...

Lue lisää
5 tapaa, joilla ultraäänitekniikka muuttaa tulevaisuutta

5 tapaa, joilla ultraäänitekniikka muuttaa tulevaisuuttaTeknologia

Ultraääni voi tehdä paljon muutakin kuin luoda kuvia syntymättömästä vauvasta. Siitä lähtien, kun siitä tuli melkein välttämätön lääketieteellinen työkalu 1930-luvullaTeknologia, joka tuottaa niin ...

Lue lisää
Catherine Hettinger ei ole Fidget Spinnerin keksijä

Catherine Hettinger ei ole Fidget Spinnerin keksijäFidget SpinneritTeknologiaSuunnitteluFysiikka

Catherine Hettinger ei luonut fidget spinner. Suurin koulupihailmiö sitten Yo-Yosin, fidget spinners ovat nyt joita valmistavat kymmenet leluyritykset mutta mukaan Huoltaja ja New York Times, Spinn...

Lue lisää