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   超声技术已经被广泛使用了数十年,帮助潜水艇导航并让医生非侵入性地检查患者,但它可能会变得更加强大。研究人员开发出一种“超级”超声波传感器,它非常灵敏,可以听到空气分子在四处移动或者是单个细胞的振动。
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在普通的超声设备中,发射器和接收器由压电晶体制成。这意味着当电流施加到它们时它们会振动,从而产生超出人类听觉范围的高频声波。这些声波通过空气,水或软组织,当它们撞到更坚固的表面时会以不同的速率反弹。当它们返回晶体时,过程反向运行 - 振动产生电流,计算机可以破译该信息以创建图像,例如,可以清楚地看到子宫中的胎儿。
然而这些设备的敏感程度是有限的。为了实现这一目标,昆士兰大学的研究人员使用完全不同的设置来制作超声波传感器。在这项研究中,接收器是一个微小的硅片,宽148微米,厚1.8微米,后面是激光器。当声波在不同的地方撞击磁盘时,表面会轻微扭曲,激光可以读取这些干扰,从而产生更精确的图像。
“这是基于我们利用激光测量纳米级机械运动的新能力 - 在测量仪的水平上(原子核宽度的千分之一),”该研究的通讯作者Warwick Bowen教授向New Atlas解释道。 “这种能力的 开发 是为了实现新的量子技术。在这里,我们使用它来代替超声波传感。超声波驱动硅片上微尺度结构的机械振动,然后我们用激光读出。”
据Bowen介绍,这些新型传感器的精确度比现有技术高出约100倍。该设备可以测量超声波,这些超声波施加的力非常小,它们的重力对病毒的影响很大,它实际上可以听到随机移动的空气分子。在更实际的意义上,这种超声波可以很快用于听到个体细胞和细菌。
“短期来看,传感器可以提供一种研究细胞健康和功能的新方法,”Bowen说道。“活细胞随着它们的运作而振动。听这些振动可以提供信号,不仅是细胞是活着还是死亡,还有关于它是健康还是生病的,无论是正常的还是恶性的,或者只是关于内部的过程是什么。我们的传感器提供了一种在单细胞水平直接听到这些振动的方法。”
最终,该技术还可以用于改进航空和水下车辆的导航,并且从长远来看,解锁一系列全新的医学成像可能性,例如监测通过身体的单个细胞的运动。
该研究发表在《自然-通讯》杂志上。
【来源:cnBeta.COM】
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2条回复

沙发 mobscn  铁粉学士   | 发表于 2019-7-12 07:05 | 显示全部楼层
变得强大
板凳 161905229  铁粉学士   | 发表于 2019-7-12 14:10 | 显示全部楼层
谢谢分享
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maureen80

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