Инновационный ультразвуковой детектор

Уже вскоре может появиться возможность измерять ультразвук с помощью воды, воздуха, света и нанотехнологии в сотни раз более точно, чем это позволяют делать современные ультразвуковые датчики. В Универститете Твенте (Голландия) был разработан инновационный метод детектирования ультразвука, в основу которого лег новый принцип. Он позволяет с высокой точностью сканировать ультразвук с помощью небольшого портативного устройства и может использоваться в качестве гидролокационного оборудования на кораблях

Новое устройство, разработанное Гельмутом Ратгеном (Helmut Rathgen), построено из стеклянного волокона и содержит отверстие в несколько сотен нанометров, во много раз тоньше человеческого волоса. Волокнистая структура, помещенная в водную среду, под воздействием неровности на поверхности образует очень маленький воздушный пузырек. Поверхность раздела между воздушным пузырьком и водой служит мембраной, которая начинает вибрировать в ультразвуковой волне и интенсивность ультразвука измеряется по величине этой вибрации.

Ultrazvukovoj_detektor.jpgНовый ультразвуковой детектор создает чувствительную границу раздела между воздухом и водой. Подобно мембране, эта система вибрирует в ультразвуке, а измерение вибрации детектируется оптическим методом

Степень вибрации измеряется с помощью луча света, который проходит через стеклянное волокно. Часть света отражается от границы раздела вода-воздух. Когда эта граница начинает вибрировать, интенсивность ультразвука определяется по изменению отражения света.

Портативные ультразвуковые сканеры

Чувствительность нового ультразвукового сенсора более чем в сотню раз превышает аналогичные характеристики существующих детекторов, что делает новое устройство применимым для самых различных целей, например, для локационного картирования водной среды – по принципу «зрения» летучих мышей. Это же устройство способно усовершенствовать и методы медицинских ультразвуковых исследований, в том числе наблюдений за внутриутробным развитием ребенка. Поскольку точность получаемых данных чрезвычайно высока, мощность зондирующего ультразвукового сигнала можно существенно понизить, уменьшая при этом риск для здоровья. Эргономичность сенсора позволит выпускать его в портативном варианте, работающем от энергии простых батареек.

Вклад в инновационные технологии

Гельмут Ратген, разработавший новое устройство, является аспирантом факультета Науки и Технологии Университета Твенте. Его работа была отмечена на конкурсе NanoNed Innovation, проводившемся 19 ноября 2008 года. Целью этого мероприятия является награждение и поддержка молодых ученых, которые пытаются переводить научные исследования в коммерческое русло, удовлетворяя потребности современного высокотехнологичного рынка. Университет Твенти уже подал заявку на патентование этого изобретения и продолжает коммерческое продвижение проекта в сотрудничестве с местными компаниями.

Мария Костюкова

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.3 (10 votes)
Источник(и):

Measuring ultrasonic sound using water, air, light and nanotechnology