Метаматериалы позволяют ультразвуку проникать сквозь кость и металл

0
50
metamaterials

Метаматериалы получают очередной очко в свою копилку в рейтинге полезности своего использования. Исследователи в Университете штата Северная Каролина спроектировали дополнительные метаматериалы, которые помогут медицинским специалистам и инженерам в диагностировании проблем, находящихся глубоко под кожей в слоях костной и мышечной тканей. Эти мета-материалы структурированы, чтобы составлять так называемые «аберрирующие слои», которые блокируют или искажают те акустические волны, используемые в ультразвуковом исследовании, позволяя теперь провести ультразвук сквозь голову пациента или крыло самолёта для изучения и диагностики.

metamaterials

Отображение ультразвуковой картинки сначала включает в себя испускание высокочастотных акустических волн, которые могут быть переведены на изображение исследуемого объекта. Эта картинка формируется на основании времени откликов от разных участков. Это большой прорыв в таких направлениях, как для исследование матки беременной женщины или просмотра внутренней структуры твердых объектов где-нибудь а дне океана (в последнем случае чаще пока что пользуются гидролокатором), но определенные материалы, находящиеся между сканером и целевой областью – такие как кость и металл – часто блокируют или искажают значительную часть сигнала. Они известны как аберрирующие слои.

То, что смогли создать исследователи, сродни акустическому плащу. Дополнительные метаматериалы представляют собой совокупность мембран и маленьких труб, которые распределены в различных направлениях и имеют различные толщины. Это возмещает акустические свойства аберрирующих слоев, эффективно уравновешивая их.
Технология уже прошла тесты с использованием компьютерных методов моделирования. С метаматериальной структурой 88 процентов энергии волны ультразвука смогли дать более чёткую картинку исследуемого объекта, тогда как без «плаща» эта отметка достигала максимум 28%.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ