Detectorul cu ultrasunete este de 100 de ori mai mic decât părul uman mediu, dar poate
De la dezvoltarea ecografiei medicaleimagistică în anii 1950, principala tehnologie pentru detectarea undelor ultrasonice s-a concentrat în principal pe utilizarea detectoarelor piezoelectrice care convertesc presiunea undelor ultrasonice în tensiune electrică. Rezoluția imaginii obținută cu ultrasunete depinde de dimensiunea detectorului piezoelectric utilizat. Scăderea acestei dimensiuni are ca rezultat o rezoluție mai mare. Cu toate acestea, o scădere suplimentară a dimensiunii detectoarelor piezoelectrice le reduce brusc sensibilitatea, făcându-le improprii pentru utilizare practică.
Tehnologia fotonicului pe siliciu este pe scară largăFolosit pentru miniaturizarea componentelor optice și împachetarea lor pe o suprafață mică a unui cip de siliciu. Deși siliciul nu prezintă piezoelectricitate, capacitatea sa de a limita lumina la mai puțin de lungimea de undă optică a fost deja utilizată pe scară largă pentru a dezvolta circuite fotonice miniaturale.
Cercetători de la Helmholtz Zentrum Munchen și TUMa profitat de aceste circuite fotonice miniaturale pentru a crea cel mai mic detector cu ultrasunete din lume: Detectorul de referință al ghidului de undă de siliciu sau SWED. În loc să detecteze tensiunea din cristalele piezoelectrice, SWED monitorizează modificările intensității luminii care se propagă prin circuite fotonice miniaturale.
„Este pentru prima dată când detectorul este mai miccelulele sanguine sunt folosite pentru a detecta ultrasunetele folosind tehnologia fotonică pe siliciu, explică Rami Schneiderman, dezvoltatorul SWED. „Dacă detectorul piezoelectric ar fi redus la scara SWED, ar fi de 100 de milioane de ori mai puțin sensibil”.
„Măsura în care am reușit să ne miniaturizămnoul detector, menținând în același timp o sensibilitate ridicată prin utilizarea fotonicii de siliciu, a fost pur și simplu uluitor ”, subliniază profesorul Vasilis Ntsiahristos, șeful echipei de cercetare. SWED este de aproximativ o jumătate de micron (= 0,0005 milimetri). Această dimensiune corespunde unei zone care este de cel puțin 10.000 de ori mai mică decât cei mai mici detectoare piezoelectrice utilizate în aplicații de imagistică clinică. SWED este, de asemenea, de până la 200 de ori mai mic decât lungimea de undă cu ultrasunete utilizată, ceea ce înseamnă că poate fi folosit pentru a reda piese la fel de mici ca un micrometru, rezultând așa-numita imagine cu rezoluție ultra-înaltă.
„Detectorul a fost inițial conceput pentru a se îmbunătățicaracteristicile imagisticii optoacustice, care este centrul principal al cercetării noastre la Helmholtz Zentrum München și TUM. Cu toate acestea, acum prevedem aplicarea sa în câmpul mai larg de detectare și vizualizare ”, conchide Ntsiahristos.
Citește și
Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru
Două dovezi ale vieții extraterestre au apărut simultan. Una pe Venus, cealaltă - nimeni nu știe unde
Vehiculele hibride sunt mai periculoase pentru mediu decât vehiculele diesel. Spunem principalul lucru