As capacidades tecnológicas há muito conhecidas do ultra-som estão em constante evolução, e seu uso constante é o futuro da ciência moderna.
Essas ondas, inaudíveis ao ouvido humano, mas que nos cercam permanentemente, poderiam representar o futuro da ciência e da tecnologia.
De sistemas telefônicos a medicamentos, e dependendo da faixa de frequência considerada, o ultrassom tem o poder de causar alterações físicas e químicas nos materiais, ou determinar as características de um meio pelo qual ele passa.
A revolução do ultra-som está presente em nossas vidas, mas como seu uso muda nossas vidas diárias?
História de ultra-som
Foi Lazzaro Spallanzani quem primeiro suspeitou da existência de ultra-som em 1794.
Foi posteriormente descoberto pelo fisiologista inglês Francis Galton em 1883.
O físico francês Paul Langevin inventou então o tripleto de Langevin.
Seu primeiro trabalho, datado do final da Primeira Guerra Mundial, foi baseado em técnicas de produção de ultra-som para SONAR.
Parte deste trabalho rapidamente levou a aplicações no campo da supervisão médica e diagnóstico.
Aplicações industriais e usos de ultra-som apareceram no final dos anos 1950.
Também foi nessa época que muitos laboratórios demonstraram a extrema diversidade de aplicações de ultrassom.
Na década de 1980, o rápido desenvolvimento das técnicas de modelagem possibilitou um avanço significativo na compreensão dessa tecnologia.
Definição de ultra-som: ondas que são elástico e frequência
O ultra-som é composto de ondas elásticas cuja frequência é entre cerca de 16 kHz e várias centenas de megahertz.
Essas ondas sonoras são produzidas pela conversão de energia elétrica, transportada por correntes alternadas de alta frequência, em energia mecânica.
A sua frequência é demasiado alta para ser audível ao ouvido humano.
Nestas frequências muito altas, o ultra-som é o equivalente a um raio laser para ondas de luz: é muito preciso e poderoso porque consiste em ondas sonoras muito concentradas.
Há três tipos de transmissores de nível ultrassônicos:
- Geradores piezoelétricos compostos por lamelas em quartzo coladas entre dois discos de aço. Quando uma corrente alternada flui através dos discos, as lâminas são deformadas à mesma frequência que a tensão aplicada;
- Os transmissores de nível magnetostritivos actuam sobre a variação das dimensões de um corpo ferromagnético se for colocado num campo magnético variável;
- Transmissores de nível eletrorigoroso, que jogam com a variação das dimensões de certas cerâmicas quando são colocadas em um campo elétrico variável.
As aplicações diferentes de ondas ultrassônicas
O desempenho de equipamentos ligados aos avanços na eletrônica hoje oferece novas perspectivas para o uso de ultra-som na indústria e no campo médico.
O ultra-som é classificado em duas categorias principais:
- Ultra-som de baixa potência para diagnóstico, medição e supervisão,
- Ultra-som de alta potência considerado como tal quando provoca uma mudança no meio em que circula (ações mecânicas, térmicas ou químicas).
Algumas aplicações e utilizações da ecografia:
- Saúde médica e diagnósticos: Terapias tais como a termoterapia focalizada do ultra-som.
- Biologia e química: o uso de ultra-som em sonicação para quebrar as membranas celulares, para limpar ou desinfetar o equipamento com um sonicator.
- Agricultura: uso de ondas por vibração (nebulização) de água, que se transforma em aerossol e alimenta o sistema radicular e oxigênio.
- Em sensoriamento remoto, para sonar ( acrônimo para navegação e alcance sonoros), que é um aparelho, que usa as propriedades particulares da propagação do som na água para detectar e localizar objetos sob a água.
- Indústrias: metalurgia em testes não destrutivos de materiais, para corte ou soldagem de termoplásticos, soldagem de metais não ferrosos, indústria automotiva, penteado para implante capilar.
- Comida: Cortes de queijo, macarrão, carne, peixe, bolos em velocidade muito alta e sem perdas.
- Captura de animais ou insetos conhecidos por serem prejudiciais: roedores, ácaros, carrapatos, pulgas, moscas ou mosquitos por Mosquito alarme.
- Na telefonia por ultra-som, o “toque anti-velho” ou o “toque anti-adulto” porque os sons de alta frequência tornam-se inaudíveis para adultos a partir dos 25 anos de idade…