5 sätt ultraljudsteknik kommer att förändra framtiden

Ultraljud kan göra mycket mer än att skapa bilder av ofödda barn. Sedan det först blev ett nästan oumbärligt medicinskt verktyg på 1930-talet, teknik som producerar ljudvågor så högt att människor inte kan höra dem har använts i nästan alla industrigrenar. Vibrationerna den skapar kan döda bakterier, svetsa plast och till och med hjälpa till att mogna konjak i en fråga om dagar snarare än år. Konversationen

Idag hittar ultraljud sin väg in i ännu fler applikationer, vilket driver uppfinningar som har potential att göra enorma förändringar inom sina områden. Här är bara några av dem:

1. Verkligen handsfree-telefoner

Vi står på randen av ett verkligt kontaktlöst alternativ till pekskärmsteknik. Enheter som Microsoft Kinect kan upptäcka var dina händer är och använda den informationen som instruktioner. Men att placera händerna på exakt rätt ställe för att ge de instruktioner du vill är fortfarande svårt nog för att förhindra att den här typen av gestbaserade kontrollsystem används mer allmänt.

Denna artikel publicerades ursprungligen på 

Konversationen. Läs originalartikel förbi Andrew Feeney, a Rsökande Fellow i ultraljud vid University of Warwick.

Ett företag använder ultraljud för att effektivt skapa osynliga knappar i luften som du kan känna. En rad ultraljudssändare producerar och formar ljudvågor för att skapa små områden med kraftförnimmelser på huden på en specifik plats. Så istället för att vifta runt med handen och hoppas att den är på rätt plats, vet du direkt när du har aktiverat gestigenkänningen.

Detta har potential att göra vardagliga enheter som smartphones helt vattentäta, kontaktlösa och effektivt medvetna om den omgivande miljön. Tekniken kan också vara kombinerat med virtuell verklighet system som gör att du kan känna din konstgjorda omgivning, vilket skulle ge en ny dimension till videospel och underhållning.

Det går rykten att nästa generations smartphones kommer att använda ultraljudsfingeravtrycksigenkänning så att du inte ens behöver röra din telefon för att låsa upp den. Dessa telefoner kan till och med innehålla ultraljud för trådlös laddning, där ultraljudsenergi kan omvandlas till elektrisk energi i telefonen. Denna energi skulle projiceras från en sändarenhet lagrad till exempel på väggen i ditt hus.

2. Akustiska hologram

Ultraljud har länge använts för att skapa tvådimensionella bilder av kroppen för läkare att studera. Men en mycket ny utveckling som sannolikt kommer att ha en framträdande plats inom vården i framtiden är ultraljud akustiskt hologram.

I denna teknik används ultraljud för att flytta mikropartiklar i ett visst medium för att bilda en önskad bild. Till exempel, projicering av ljudvågor genom en speciellt designad mönstrad platta till vatten som innehåller plastpartiklar tvingar dem till en viss inriktning. Forskare tror att denna typ av akustisk holografi kan användas för att förbättra medicinsk bildbehandling men också för att bättre fokusera ultraljudsbehandlingar.

3. Glasögon för blinda

En annan potentiell medicinsk tillämpning av ultraljud är att göra det möjligt för blinda att "se" på ett liknande sätt som hur fladdermöss gör med hjälp av principen om ekolokalisering. Istället för att upptäcka reflekterade ljusvågor för att se föremål, skickar fladdermöss ut ultraljudsvågor och använder det reflekterade ljudet för att ta reda på var saker är. Dessa ekon kan ge information om storleken och placeringen av det objektet.

Forskare i Kalifornien har skapat en ultraljudshjälm som skickar ut liknande ultraljudsvågor. Den omvandlar sedan de reflekterade signalerna till hörbara ljud som den mänskliga hjärnan kan lära sig att bearbeta till en detaljerad mental bild av miljön. Med tiden kan denna teknik bli mer praktisk och bärbar, kanske till och med en dag införlivad i specialdesignade glasögon.

4. Traktor balkar

Givet tillräckligt med kraft är det möjligt att ultraljudssväva objekt bara med ljudvågor, och flytta dem i olika riktningar, effektivt som en science fiction traktorbalk. Det har forskare från University of Bristol visat genom att kontrollera och fokusera ljudvågor från en rad ultraljudskällor kan skapa tillräckligt med kraft för att lyfta bort ett föremål i storleken av en pärl jord.

Att lyfta större föremål, till exempel en människa, skulle kräva mycket höga kraftnivåer, och det är inte helt förstått hur skadliga de akustiska krafterna skulle vara för en person. Men tekniken har potential att revolutionera en rad medicinska tillämpningar. Det kan till exempel användas för att flytta runt droger i kroppen för att få dem till sina målceller.

5. Mars skannrar

Ultraljudsteknik utreds redan som ett prospekteringsverktyg. Vid hög effekt kan ultraljudsvibrationer användas för att effektivt komprimera material, som en slags borr som hamrar sig igenom. Detta har föreslagits för användning i sökandet efter underjordiska olje- och gasfyndigheter. Ultraljudsekolokalisering kan också användas som en typ av sensor för att hjälpa flygdrönare undvik hinder så att de kan skickas till farliga och svåråtkomliga platser.

Men utforskning är inte begränsad till planeten jorden. Om människor någonsin ska besöka Mars, kommer vi att behöva nya sätt att analysera Mars miljö. På grund av den låga gravitationen på Mars skulle konventionella borrar inte kunna trycka ner med så mycket kraft, så forskare letar på hur ultraljudsenheter skulle kunna användas för att samla in prover istället.

Denna artikel publicerades ursprungligen på Konversationen. Läs originalartikel.

Rohinnis grundare Cody Peterson på vägen till framgång och att vara pappa

Rohinnis grundare Cody Peterson på vägen till framgång och att vara pappaTeknologiGmcMärkesinnehåll

Följande har tagits fram i samarbete med GMC Sierra, som gör det möjligt för fäder överallt att "pappa som ett proffs." Tillsammans firar vi engagemanget, disciplinen och det djärva hantverket av f...

Läs mer
Sociologen säger att att hålla barn från skärmar är en form av övergrepp mot barn

Sociologen säger att att hålla barn från skärmar är en form av övergrepp mot barnTeknologiSkärmtid

Skärmtid är fortfarande en av de mest kontroversiella aspekterna av att uppfostra ett barn. Men medan många tror att smartphones och iPad är skadliga för barns utveckling, har sociologen Ellis Cash...

Läs mer
Student försöker ändra betyg med hjälp av otrolig nätfiske-bedrägeri

Student försöker ändra betyg med hjälp av otrolig nätfiske-bedrägeriTeknologiFuskGymnasiumTesterDataintrång

En tonåring från Kalifornien greps och åtalades för 14 olika brott efter att det upptäcktes att han lanserade en "nätfiskekampanj", till skaffa lärarens lösenords och ändra betyg. Det gjorde han ge...

Läs mer