Услышать молекулы

30.01.2019

Ультразвуковые технологии широко используются людьми в течение нескольких десятилетий, обеспечивая неразрушающий контроль технологических процессов, позволяя медикам увидеть внутренние органы человека без необходимости хирургического вмешательства и т.п. Вполне естественно, что с увеличением общего уровня развития современных технологий, ультразвуковые технологии так же становятся более совершенными, чувствительными и функциональными. И то, чего удалось добиться исследователям из университета Квинсленда, можно охарактеризовать фразой "достижение совершенства", разработанное ими ультразвуковое устройство имеет столь высокую чувствительность, что оно способно "услышать" колебания отдельных молекул воздуха или же перемещения отдельных живых клеток, в том числе и бактерий.

В традиционных ультразвуковых технологиях излучатель и приемник изготовлены из кристаллов пьезоэлектрических материалов. Эти материалы, как известно, начинают вибрировать при подаче на них электрического тока, создавая звуковые колебания, частота которых находится за пределами чувствительности человеческого уха. Ультразвуковые волны, пройдя сквозь воздух или воду, отражаются от более твердых поверхностей и возвращаются к приемнику, где происходит обратное преобразование механических колебаний в электрический сигнал. Вычислительные устройства могут расшифровать информацию, заключенную во времени задержки прибытия отраженных волн, их форме, фазе и построить на основе этой информации достаточно четкое изображение.

Естественно, у ультразвуковых технологий имеются свои пределы возможностей, определенные чувствительностью и другими параметрами используемой техники. Поэтому исследователям из Квинсленда пришлось использовать нетрадиционный подход для получения повышенной чувствительности их устройства. А устройство, собственно, представляет собой кварцевый диск, диаметров 148 микрон и толщиной в 1.8 микрона, помещенный поверх структуры полупроводникового лазера. Поскольку звуковые колебания воздействуют на материал диска в различных точках по-разному, это приводит к возникновению крошечных деформаций, значения которых считываются при помощи лазера и что используется впоследствии для построения более высококачественных изображений.

Этот новый ультразвуковой датчик минимум в сто раз более чувствителен, чем любой существующий из современных высокоточных датчиков. Он позволяет измерять искажения ультразвуковых волн, вызванных воздействием очень слабых сил, таких, как силы гравитации, тянущие вниз одну молекулу. Другими словами, этот датчик может услышать колебания отдельных молекул или "отзвуки" процессов, происходящих внутри отдельных живых клеток.

<< Назад: Убирать за собакой на улице станет проще 30.01.2019

>> Вперед: Умный дверной замок US:E 29.01.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Роботов научили естественной походке 19.04.2025

Американская компания Figure представила свои новейшие человекоподобные роботы, которые поразили мир своими плавными и естественными движениями, максимально приближенными к человеческой походке. Эти роботы способны выполнять движения, которые раньше считались труднодостижимыми для машин, такие как удары пяткой, отталкивание носком и синхронизированные махи руками, что делает их движения по-настоящему схожими с человеческими. Для создания такого эффекта инженеры компании использовали метод обучения с подкреплением (RL), который был тренирован с помощью сложных физических симуляций. Эти симуляции позволили обработать и воспроизвести многолетний опыт движения, используя данные, обработанные с применением мощных графических процессоров всего за несколько часов. Благодаря этому роботам удалось освоить эффективные стратегии движения, значительно ускоряя процессы инженерных разработок. Как объяснили специалисты Figure, новая технология не только улучшила походку роботов, но и позволила ...>>

Прозрачные наушники Sony WF-C710N 19.04.2025

Компания Sony представила новые беспроводные наушники WF-C710N. Эта модель, выполненная в формате вкладышей, сочетает в себе стильный внешний вид, инновационные функции и отличное качество звука. Уже в апреле наушники поступят в продажу, и их цена составит около 120 долларов. WF-C710N оборудованы улучшенной системой шумопоглощения, что позволяет наслаждаться любимой музыкой или комфортно общаться по телефону, не отвлекаясь на внешние звуки. Эта технология идеально подходит для использования в шумных местах, таких как улицы или офисы. Благодаря этому пользователи могут погрузиться в музыку, не прерываясь на окружающий мир. Одной из уникальных особенностей новых наушников является их корпус в прозрачном синем цвете, который называется Glass Blue. Этот стильный и современный оттенок делает модель особенно привлекательной для тех, кто ценит не только функциональность, но и внешний вид аксессуаров. Кроме того, батарея наушников обеспечивает до 10 часов работы на одном заряде, а с заря ...>>

Эмоции искажают воспоминания 18.04.2025

Мозг человека сталкивается с важной задачей: отличать одно событие от другого, особенно если эти события кажутся похожими. Исследования, проведенные психологами из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, показали, как эмоции могут изменять восприятие воспоминаний, особенно когда эти эмоции сильные и болезненные. Новый эксперимент выявил необычный эффект слияния воспоминаний, который особенно ярко проявляется у людей с повышенной тревожностью. Обычно в случае повторяющихся событий мозг использует механизм, называемый "отталкиванием памяти", который помогает выделять различия между схожими переживаниями, предотвращая путаницу. К примеру, если человек ежедневно паркуется в одном и том же месте, мозг должен точно запомнить, что каждый раз это именно "сегодняшняя парковка", а не путает ли он ее с прошлой. Это отталкивание помогает человеку избежать ошибок и путаницы. Однако, как выяснили ученые, в определенных ситуациях память не отталкивает схожие события, а наоборот, соединяет ...>>

Спортивные часы Garmin Vivoactive 6 18.04.2025

Компания Garmin продолжает развивать свою линейку спортивных часов, выпуская новую модель Vivoactive 6, которая обещает стать отличным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Эти часы получили усовершенствованные функции для бегунов, велосипедистов и любителей пеших прогулок, а также новинку - умный будильник, который помогает начать день с максимальным комфортом. Однако, помимо новых возможностей, Vivoactive 6 сохраняет знакомые функции и стиль, характерные для продуктов Garmin. Одной из самых интересных новинок является функция умного будильника. Это устройство не просто будит пользователя в заранее установленное время, а делает это в момент, когда человек находится в наиболее легкой фазе сна. Такой подход помогает просыпаться более отдохнувшим и бодрым. В отличие от аналогичных решений других производителей, умный будильник Garmin Vivoactive 6 начинает мягко будить владельца за 30 минут до нужного времени, используя легкую вибрацию, что позволяет избежать резких пробужде ...>>

Биоразнообразие Земли продолжает сокращаться 17.04.2025

Недавнее масштабное синтезированное исследование, охватывающее более 2000 публикаций, подтвердило: биоразнообразие на планете продолжает стремительно сокращаться, и роль человека в этом процессе неоспорима. Работы ученых, проведенные в рамках исследования, указывают на глобальное и всеобъемлющее влияние человеческой деятельности на природу, которое затрагивает все группы организмов и экосистемы. Научная работа, проведенная ученым из Швейцарского федерального института водных наук и технологий (Eawag) и Цюрихского университета, стало крупнейшим синтезом данных, объединяющим 2100 исследований, в которых анализировалось состояние биоразнообразия на почти 50 000 участках земли, затронутых деятельностью человека, по сравнению с участками, на которые эта деятельность не оказала влияния. Это исследование позволяет сделать однозначные выводы о масштабе ущерба для природы, вызванного антропогенным воздействием. Одним из самых значимых результатов является то, что на пострадавших участках ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ управления и манипулирования оптическими сигналами 05.05.2024 Современный мир науки и технологий стремительно развивается, и с каждым днем появляются новые методы и технологии, которые открывают перед нами новые перспективы в различных областях. Одной из таких инноваций является разработка немецкими учеными нового способа управления оптическими сигналами, что может привести к значительному прогрессу в области фотоники. Недавние исследования позволили немецким ученым создать регулируемую волновую пластину внутри волновода из плавленого кремнезема. Этот метод, основанный на использовании жидкокристаллического слоя, позволяет эффективно изменять поляризацию света, проходящего через волновод. Этот технологический прорыв открывает новые перспективы для разработки компактных и эффективных фотонных устройств, способных обрабатывать большие объемы данных. Электрооптический контроль поляризации, предоставляемый новым методом, может стать основой для создания нового класса интегрированных фотонных устройств. Это открывает широкие возможности для применения таких устройств в центрах обработки данных и других областях, где требуется интенсивная обработка информации. Однако перед практическим применением данной технологии необходимо провести дополнительные исследования и тестирования для оптимизации ее работы. Новый способ управления оптическими сигналами, разработанный немецкими учеными, открывает перед нами новые горизонты в области фотоники. Этот технологический прорыв может стать ключом к созданию более эффективных и компактных фотонных устройств, что в свою очередь приведет к развитию новых технологий и приложений в области обработки данных и коммуникаций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025