มีการสร้างเครื่องตรวจจับอัลตราโซนิกที่เล็กที่สุดในโลก

เครื่องตรวจจับอัลตราโซนิกมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์โดยเฉลี่ยถึง 100 เท่า แต่ก็สามารถทำได้

เห็นภาพรายละเอียดที่ไม่เคยสังเกตมาก่อน การถ่ายภาพความละเอียดสูงแบบใหม่จะช่วยในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ตั้งแต่การพัฒนาอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์การถ่ายภาพในปี 1950 เทคโนโลยีหลักในการตรวจจับคลื่นอัลตราโซนิกส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การใช้เครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกที่แปลงความดันของคลื่นอัลตราโซนิกเป็นแรงดันไฟฟ้า ความละเอียดของภาพที่ทำได้ด้วยอัลตร้าซาวด์ขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกที่ใช้ การลดขนาดนี้จะทำให้ได้ความละเอียดสูงขึ้น อย่างไรก็ตามการลดขนาดของเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกลงอีกทำให้ความไวของมันลดลงอย่างรวดเร็วทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน

เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์เป็นที่แพร่หลายใช้เพื่อย่อขนาดชิ้นส่วนออปติคอลและบรรจุให้แน่นบนพื้นผิวขนาดเล็กของชิปซิลิกอน แม้ว่าซิลิกอนจะไม่แสดงความเป็นเพียโซอิเล็กทริก แต่ความสามารถในการ จำกัด แสงให้น้อยกว่าความยาวคลื่นแสงได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อพัฒนาวงจรโฟโตนิกขนาดเล็ก

นักวิจัยจาก Helmholtz Zentrum Munchen และ TUMใช้ประโยชน์จากวงจรโฟโตนิกขนาดเล็กเหล่านี้เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับอัลตราโซนิกที่เล็กที่สุดในโลกนั่นคือเครื่องตรวจจับการอ้างอิงของท่อนำคลื่นซิลิคอนหรือ SWED แทนที่จะตรวจจับแรงดันไฟฟ้าจากผลึกเพียโซอิเล็กทริกจอภาพ SWED จะเปลี่ยนความเข้มของแสงที่แพร่กระจายผ่านวงจรโฟโตนิกขนาดเล็ก

“ นี่เป็นครั้งแรกที่เครื่องตรวจจับมีขนาดเล็กลงRami Schneiderman ผู้พัฒนา SWED กล่าวว่าเซลล์เม็ดเลือดถูกใช้ในการตรวจอัลตราซาวนด์โดยใช้เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์ "หากเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกถูกลดขนาดลงเหลือระดับ SWED ก็จะมีความไวน้อยลง 100 ล้านเท่า"

“ ขอบเขตที่เราสามารถย่อขนาดได้เครื่องตรวจจับรุ่นใหม่ในขณะที่รักษาความไวแสงสูงผ่านการใช้ซิลิคอนโฟโตนิกส์นั้นน่าทึ่งมาก” ศาสตราจารย์ Vasilis Ntsiahristos หัวหน้าทีมวิจัยเน้นย้ำ SWED มีขนาดประมาณครึ่งไมครอน (= 0.0005 มิลลิเมตร) ขนาดนี้สอดคล้องกับพื้นที่ที่เล็กกว่าเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกที่เล็กที่สุดอย่างน้อย 10,000 เท่าที่ใช้ในการถ่ายภาพทางคลินิก SWED ยังมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นอัลตราซาวนด์ที่ใช้ถึง 200 เท่าซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ในการแสดงผลชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กถึงหนึ่งไมโครมิเตอร์ทำให้ได้ภาพที่เรียกว่าความละเอียดสูงพิเศษ

“ เดิมทีเครื่องตรวจจับได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงลักษณะเฉพาะของการถ่ายภาพออปโตอะคูสติกซึ่งเป็นจุดสนใจหลักของการวิจัยของเราที่ Helmholtz Zentrum Münchenและ TUM อย่างไรก็ตามตอนนี้เรามองเห็นการประยุกต์ใช้ในด้านการตรวจจับและการแสดงภาพที่กว้างขึ้น” Ntsiahristos สรุป

อ่านยัง

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ

หลักฐานสองชิ้นของสิ่งมีชีวิตนอกโลกปรากฏขึ้นพร้อมกัน หนึ่งบนดาวศุกร์อีกดวงไม่มีใครรู้ว่าอยู่ที่ไหน

รถยนต์ไฮบริดเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ารถยนต์ดีเซล เราบอกสิ่งสำคัญ