Echografie kan veel meer dan alleen afbeeldingen van ongeboren baby's maken. Sinds het voor het eerst een bijna onmisbaar medisch hulpmiddel werd in de jaren 1930, heeft technologie die geluidsgolven produceert die zo hoog zijn dat mensen ze niet kunnen horen, in bijna elke bedrijfstak zijn gebruikt. De trillingen die het veroorzaakt, kunnen bacteriën doden, kunststoffen lassen en zelfs helpen om brandewijnen in een kwestie van dagen in plaats van jaren te laten rijpen.
gerelateerde inhoud
- Deze handheld echografie kan de volgende stethoscoop zijn
- Met haar echografie op Facebook wordt de orang-oetan van de dierentuin zwanger bevestigd
Tegenwoordig vindt echografie zijn weg naar nog meer toepassingen, waardoor uitvindingen de potentie hebben om enorme veranderingen in hun vakgebied aan te brengen. Hier zijn er een paar:
1. Echt handsfree telefoons
We staan aan de vooravond van een echt contactloos alternatief voor touchscreen-technologie. Apparaten zoals Microsoft Kinect kunnen detecteren waar je handen zijn en die informatie gebruiken als instructies. Maar je handen precies op de juiste plaats plaatsen om de instructies te geven die je wilt, is nog steeds lastig genoeg om te voorkomen dat dit soort op gebaren gebaseerde besturingssysteem breder wordt gebruikt.
Eén bedrijf gebruikt echografie om effectief onzichtbare knoppen in de lucht te maken die u kunt voelen. Een reeks ultrasone zenders produceert en vormt geluidsgolven om kleine gebieden van krachtsensaties op de huid op een specifieke locatie te creëren. Dus in plaats van met uw hand te zwaaien en te hopen dat deze op de juiste plaats staat, weet u meteen wanneer u de gebaarherkenning hebt geactiveerd.
Dit heeft het potentieel om alledaagse apparaten zoals smartphones volledig waterdicht, contactloos en effectief bewust te maken van de omgeving. De technologie kan ook worden gecombineerd met virtual reality-systemen zodat u uw kunstmatig gegenereerde omgeving kunt voelen, wat een nieuwe dimensie zou kunnen geven aan videogames en entertainment.
Er gaan geruchten dat de volgende generatie smartphones ultrasone vingerafdrukherkenning zal gebruiken, zodat je je telefoon niet eens hoeft aan te raken om hem te ontgrendelen. Deze telefoons kunnen zelfs echografie bevatten voor draadloos opladen, waarbij echografie-energie kan worden omgezet in elektrische energie in de telefoon. Deze energie wordt geprojecteerd vanuit een zendeenheid die bijvoorbeeld op de muur in uw huis is opgeslagen.
2. Akoestische hologrammen
Echografie is al lang gebruikt om tweedimensionale afbeeldingen van het lichaam te maken voor artsen om te bestuderen. Maar een zeer recente ontwikkeling die in de toekomst waarschijnlijk een prominente plaats in de gezondheidszorg zal innemen, is het ultrasone akoestische hologram.
Bij deze techniek wordt echografie gebruikt om microdeeltjes in een bepaald medium te verplaatsen om een gewenst beeld te vormen. Het projecteren van geluidsgolven door een speciaal ontworpen patroonplaat in water dat plastic deeltjes bevat, dwingt ze bijvoorbeeld tot een bepaalde uitlijning. Onderzoekers denken dat dit soort akoestische holografie kan worden gebruikt om medische beeldvorming te verbeteren, maar ook om echografiebehandelingen beter te kunnen focussen.
3. Bril voor blinden
Een andere mogelijke medische toepassing van echografie is om blinden in staat te stellen op dezelfde manier te 'zien' als vleermuizen doen volgens het principe van echolocatie. In plaats van gereflecteerde lichtgolven te detecteren om objecten te zien, sturen vleermuizen ultrasone golven uit en gebruiken het gereflecteerde geluid om uit te zoeken waar dingen zijn. Deze echo's kunnen informatie geven over de grootte en locatie van dat object.
Onderzoekers in Californië hebben een ultrasone helm gemaakt die vergelijkbare ultrasone golven uitzendt. Vervolgens worden de gereflecteerde signalen omgezet in hoorbare geluiden die het menselijk brein kan leren verwerken tot een gedetailleerd mentaal beeld van de omgeving. Na verloop van tijd zou deze technologie praktischer en draagbaarder kunnen worden, misschien zelfs op een dag verwerkt in speciaal ontworpen glazen.
4. Trekkerbalken
Bij voldoende vermogen is het mogelijk om objecten alleen met geluidsgolven ultrasoon te laten zweven en ze in verschillende richtingen te bewegen, effectief als een sciencefiction-tractorstraal. Onderzoekers van de Universiteit van Bristol hebben aangetoond dat door het besturen en concentreren van geluidsgolven van een reeks ultrasone bronnen voldoende kracht kan worden gecreëerd om een object ter grootte van een kraal van de grond te tillen.
Het heffen van grotere objecten, zoals een mens, zou zeer hoge vermogensniveaus vereisen, en het is niet helemaal duidelijk hoe schadelijk de akoestische krachten voor een persoon zouden zijn. Maar de technologie kan een revolutie teweegbrengen in een reeks medische toepassingen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om medicijnen door het lichaam te verplaatsen om ze naar hun doelcellen te brengen.
5. Marsscanners
Echografie wordt al onderzocht als een verkenningsinstrument. Bij hoog vermogen kunnen ultrasone trillingen worden gebruikt om materiaal efficiënt te compacteren, zoals een soort boor die zich een weg baant. Dit is voorgesteld voor gebruik bij het zoeken naar ondergrondse olie- en gasafzettingen. Ultrasone echolocatie kan ook worden gebruikt als een type sensor om drones vanuit de lucht te helpen obstakels te vermijden, zodat ze naar gevaarlijke en moeilijk bereikbare locaties kunnen worden gestuurd.
Maar exploratie is niet beperkt tot planeet Aarde. Als mensen ooit Mars bezoeken, hebben we nieuwe manieren nodig om de omgeving van Mars te analyseren. Vanwege de lage zwaartekracht op Mars zouden conventionele boren niet met zoveel kracht naar beneden kunnen drukken, dus onderzoeken onderzoekers hoe ultrasone apparaten kunnen worden gebruikt om monsters te verzamelen.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.
Andrew Feeney, Research Fellow in Ultrasonics, University of Warwick
