p Os pesquisadores desenvolveram um extensível, patch flexível que pode facilitar a realização de imagens de ultrassom em estruturas de formato estranho, como peças de motor, turbinas, cotovelos de tubo de reator e trilhos de ferrovia - objetos que são difíceis de examinar usando equipamento de ultra-som convencional. p O patch de ultrassom é uma ferramenta versátil e mais conveniente para inspecionar máquinas e peças de construção em busca de defeitos e danos bem abaixo da superfície. Uma equipe de pesquisadores liderada por engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego publicou o estudo na edição de 23 de março de Avanços da Ciência .

p O novo dispositivo supera uma limitação dos dispositivos de ultrassom de hoje, que são difíceis de usar em objetos que não têm superfícies perfeitamente planas. As sondas de ultrassom convencionais têm bases planas e rígidas, que não consegue manter um bom contato durante a digitalização em curvas, ondulado, superfícies angulares e outras superfícies irregulares. Essa é uma limitação considerável, disse Sheng Xu, professor de nanoengenharia da Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs e autor correspondente do estudo. "Superfícies não planas prevalecem na vida cotidiana, " ele disse.

p "Cotovelos, cantos e outros detalhes estruturais são as áreas mais críticas em termos de falha - são áreas de alta tensão, "disse Francesco Lanza di Scalea, professor de engenharia estrutural na UC San Diego e co-autor do estudo. "Rígido convencional, pontas de prova planas não são ideais para imagens de imperfeições internas nessas áreas. "

p Gel, óleo ou água é normalmente usado para criar um melhor contato entre a sonda e a superfície do objeto que está examinando. Mas muitas dessas substâncias podem filtrar alguns dos sinais. As sondas convencionais de ultrassom também são volumosas, tornando-os impraticáveis ​​para inspecionar peças de difícil acesso.

p "Se o motor de um carro apresentar uma rachadura em um local de difícil acesso, um inspetor precisará desmontar todo o motor e mergulhar as peças na água para obter uma imagem 3D completa, "Xu disse.

p Agora, uma equipe liderada pela UC San Diego desenvolveu uma sonda de ultrassom macia que pode funcionar em superfícies de formatos estranhos sem água, gel ou óleo.

p A sonda é um pedaço fino de elastômero de silicone padronizado com o que é chamado de estrutura de "ponte-ilha". Este é essencialmente um conjunto de pequenas peças eletrônicas (ilhas) que são conectadas por estruturas semelhantes a molas (pontes). As ilhas contêm eletrodos e dispositivos chamados transdutores piezoelétricos, que produzem ondas de ultra-som quando a eletricidade passa por eles. As pontes são fios de cobre em forma de mola que podem esticar e dobrar, permitindo que o patch se adapte a superfícies não planas sem comprometer suas funções eletrônicas.

p Os pesquisadores testaram o dispositivo em um bloco de alumínio com superfície ondulada. O bloco continha defeitos de dois a seis centímetros abaixo da superfície. Os pesquisadores colocaram a sonda em vários pontos da superfície ondulada, coletou dados e, em seguida, reconstruiu as imagens usando um algoritmo de processamento de dados personalizado. A sonda foi capaz de visualizar os orifícios e rachaduras de 2 milímetros de largura dentro do bloco.

p "Seria ótimo ser capaz de colocar esta sonda de ultrassom em um motor, asa de avião ou diferentes partes de uma ponte para monitorar continuamente por quaisquer rachaduras, "disse Hongjie Hu, um Ph.D. em ciência e engenharia de materiais. estudante da UC San Diego e co-primeiro autor do estudo.

p O dispositivo ainda está na fase de prova de conceito. Ele ainda não fornece imagens em tempo real. Ele também precisa estar conectado a uma fonte de alimentação e a um computador para processar dados. "No futuro, esperamos integrar a potência e uma função de processamento de dados na sonda de ultrassom soft para habilitar o wireless, imagens e vídeos em tempo real, "Xu disse.