Исследователи смогли создать более четкие ультразвуковые голограммы

Группа исследователей сообщила о новом методе создания акустических голограмм. Улучшенная техника дает более высокую чувствительность и фокусирующий эффект, чем предыдущие методы.

Хотя с акустической голографией были знакомы еще в 60-70-х годах, но развитию технологии препятствовал шум, создаваемый широко отражением и рассеиванием. При этом существует целый ряд областей, в которых ее можно было бы успешно применить.

Ультразвук уже используется для медицинской визуализации. Но более точные голограммы человеческих тканей с помощью трехмерного ультразвука могут привести к развитию кардинально новых методов лечения, включая целевую нейромодуляцию с помощью звука.

Сама природа звука представляет собой первое препятствие, которое было необходимо преодолеть исследователям. Чуньлун Фэй, доцент Сидянского университета в Китае, участвующий в исследовании, рассказал, что его команда создала свою акустическую голограмму через «линзу», состоящую из диска с отверстием в центре. Исследователи поместили ультразвуковой преобразователь с частотой 1 МГц в воду и использовали внешнюю часть поверхности преобразователя для создания голограммы. Центр преобразователя генерирует и принимает звуковые волны с меньшим отражением и рассеянием.

Затем исследователи сравнили свой новый дисковый подход с более традиционными методами акустической голограммы. Они выполнили это сравнение с помощью ультразвуковых голографических изображений нескольких тонких игл диаметром 1,25 мм или меньше.

Фей отмечает, что особенность предложенной исследователями техники заключается в том, что она обладает высокой чувствительностью и поддерживает хороший фокусирующий эффект благодаря голографической линзе. Эти особенности приведут к меньшим потерям на рассеяние и распространение.

Фей предлагает несколько различных способов, с помощью которых этот подход можно применить в медицине. Один из них — дополнение существующих медицинских датчиков изображения для достижения лучшего разрешения.

Однако нынешнюю установку, использующую воду, нужно преобразовать, чтобы она больше подходила для использования в медицинских учреждениях.

В 2019 году исследователи из Университета Сассекса в Великобритании представили технологию, которая способна создавать голограммы при помощи ультразвука и 2-миллиметрового полистирольного шарика. Новую технологию назвали «мультимодальным дисплеем с акустической ловушкой». Изображения создаются между двумя горизонтальными пластинами, на которых установлено множество крошечных ультразвуковых динамиков. Возникает неслышимое звуковое поле, в котором есть «карман» низкого давления, куда попадает полистирольный шарик. Перемещая «карман», можно перемещать и шарик, формируя изображение.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *