超声波广泛用作医药和材料科学中的诊断工具,也可以治疗。癌症肿瘤通常用高功率超声处理,通过患病组织的特异性加热来破坏癌细胞。为了避免损坏健康组织,必须精确地塑造声压轮廓。

空间超声调制器(SUM)投影机灵活地使用相对较少的技术努力来调制三维超声字段。因此,动态声压轮廓可以通过比当前技术允许的更高分辨率和声压来产生,使超声轮廓能够对个体患者身份定制。

传统的方法是用几个单独的声源来改变声场,这些声源的波可以相互叠加和移动。但是由于单个声源不能随意缩小,这些声压剖面的分辨率被限制在1000像素以内。声音发射器非常小,其声压足以用于诊断,但不能用于治疗。

通过新技术,研究人员首先产生超声波,然后独立调制其声压型材,基本上杀死两只鸟。这允许使用更强大的超声换能器。由于具有10,000像素的芯片调制超声波,可以生成更精细的解决的配置文件。

为了调节声压轮廓,利用不同的水和空气的不同声学性质。虽然超声波穿过液体阻尼,但它被气泡完全反射。因此,研究人员构建了一种薄膜的尺寸,它们可以通过电解产生氢气泡(即,水分裂到氧气和电力中的氧气和电力)在薄水膜中的10,000个电极上。电极各自具有小于毫米的边缘长度,并且可以单独地控制。

如果用换能器把超声波送入芯片,它就能畅通无阻地通过芯片。但声波一碰到带有氢气泡的水,它就继续只在液体中传播。就像掩模一样,这在气泡所在的点上用切口创建了一个声压剖面。为了形成不同的声音轮廓,研究人员首先从芯片上清除氢气泡,然后以一种新的模式产生气泡。

研究人员展示了如何准确和可变的超声波通过在声压轮廓的图片展示中写字母表来进行超声波工作。为了使字母可见,它们在各种声压型材中捕获了微粒。根据声音模式,粒子将自己设置为单个字母。

该技术不仅可以用于诊断和治疗目的,还可以用于生物医学实验室。

有关更多信息,请联系Peer Fischer博士教授此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。;+49 711 689-3560。


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