澳大利亞昆士蘭大學(xué)研究人員最新研制出一種超靈敏的超聲波傳感器,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有望用它聽到活細胞或者細菌發(fā)出的聲音,還可用于水下等環(huán)境中的無人探測器上。
相關(guān)論文發(fā)表在英國學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。
在普通的超聲設(shè)備中,發(fā)射器和接收器由壓電晶體制成。這意味著當(dāng)電流施加到它們時它們會振動,從而產(chǎn)生超出人類聽覺范圍的高頻聲波。這些聲波通過空氣,水或軟組織,當(dāng)它們撞到更堅固的表面時會以不同的速率反彈。當(dāng)它們返回晶體時,過程反向運行 - 振動產(chǎn)生電流,計算機可以破譯該信息以創(chuàng)建圖像,例如,可以清楚地看到子宮中的胎兒。
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然而這些設(shè)備的敏感程度是有限的。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員使用完全不同的設(shè)置來制作超聲波傳感器。昆士蘭大學(xué)教授沃里克·鮑文介紹,超聲波探測器常用于孕期檢查、水下探測等領(lǐng)域,但過去的超聲波探測技術(shù)受制于噪音干擾,精度不是很高。他們此次利用納米技術(shù),研發(fā)出一種只有0.2毫米大小的超聲波傳感器,它能精確感受到極小的超聲波帶來的壓力,即便這種壓力小到只相當(dāng)于一個病毒的重量。
研究人員認為,這種新型設(shè)備將在多個領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響,比如在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,未來能夠借此聽到活細胞或細菌發(fā)出的聲音,這可以極大地增進科研人員對微生物的了解,有助于開發(fā)治療疾病的新方法。此外,在環(huán)境探測等領(lǐng)域,這種傳感器也可以大大提高測量精度。