O detector ultrassônico é 100 vezes menor que o cabelo humano médio, mas pode
Desde o desenvolvimento do ultrassom médicoimagem na década de 1950, a principal tecnologia para detecção de ondas ultrassônicas foi focada principalmente no uso de detectores piezoelétricos que convertem a pressão das ondas ultrassônicas em voltagem elétrica. A resolução da imagem obtida com o ultrassom depende do tamanho do detector piezoelétrico utilizado. Diminuir esse tamanho resulta em uma resolução mais alta. No entanto, uma redução adicional no tamanho dos detectores piezoelétricos reduz drasticamente sua sensibilidade, tornando-os inadequados para o uso prático.
A tecnologia fotônica de silício é amplamenteEle é usado para miniaturizar componentes ópticos e empacotá-los firmemente em uma pequena superfície de um chip de silício. Embora o silício não exiba piezoeletricidade, sua capacidade de confinar a luz a um comprimento de onda menor que o óptico já foi amplamente utilizada para desenvolver circuitos fotônicos em miniatura.
Pesquisadores de Helmholtz Zentrum Munchen e TUMaproveitou esses circuitos fotônicos em miniatura para criar o menor detector ultrassônico do mundo: o detector de referência de guia de onda de silício, ou SWED. Em vez de detectar a voltagem dos cristais piezoelétricos, o SWED monitora as mudanças na intensidade da propagação da luz através de circuitos fotônicos em miniatura.
“É a primeira vez que o detector é menoras células sanguíneas são usadas para detectar ultrassom usando a tecnologia fotônica de silício, explica Rami Schneiderman, desenvolvedor do SWED. "Se o detector piezoelétrico fosse reduzido para a escala SWED, ele seria 100 milhões de vezes menos sensível."
“Até que ponto fomos capazes de miniaturizaro novo detector, embora mantendo alta sensibilidade através do uso de fotônica de silício, era simplesmente de tirar o fôlego ”, enfatiza o professor Vasilis Ntsiahristos, chefe da equipe de pesquisa. O SWED é cerca de meio mícron (= 0,0005 milímetros). Esse tamanho corresponde a uma área que é pelo menos 10.000 vezes menor do que os menores detectores piezoelétricos usados em aplicações de imagens clínicas. O SWED também é até 200 vezes menor do que o comprimento de onda do ultrassom usado, o que significa que pode ser usado para renderizar peças com menos de um micrômetro de tamanho, resultando na chamada imagem de resolução ultra-alta.
“O detector foi originalmente projetado para melhorarcaracterísticas da imagem optoacústica, que é o foco principal de nossa pesquisa na Helmholtz Zentrum München e TUM. No entanto, agora prevemos sua aplicação no campo mais amplo de detecção e visualização ”, conclui Ntsiahristos.
Leia também
A geleira Doomsday revelou-se mais perigosa do que os cientistas pensavam. Nós contamos o principal
Duas evidências de vida extraterrestre surgiram ao mesmo tempo. Um em Vênus, o outro - ninguém sabe onde
Os veículos híbridos são mais perigosos para o meio ambiente do que os veículos a diesel. Nós contamos o principal