A revolução do ultra-som, tecnologias e usos


A revolução do ultra-som, tecnologias e usos


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.

inventor do ultrassom Francis Galton
O ultra-som foi descoberto por Francis Galton, um estudioso britânico do século XIX – Crédito da foto: massivesci.com

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).
ultrassom ultrassônico
Uma imagem da atividade cerebral do rato obtida por ultra-som ultra-rápido. As regiões ativadas são coloridas (  de baixo em vermelho escuro a alto em amarelo claro  ). A resolução espacial é de 0,1 milímetros no plano da imagem e 0,2 milímetros na direção perpendicular – Crédito da foto: twitter.com

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…
MoskitoPro, usando freqüência ultra-sônica para repelir mosquitos e insetos voadores
MoskitoPro, usando freqüência ultra-sônica para repelir mosquitos e insetos voadores – Crédito da foto: technoinfogadget.com
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