p Dispositivo de órgão de tubos em miniatura. Crédito:Botong Zhu / University of Strathclyde
p Uma versão miniaturizada de um instrumento musical que poderia ser usada para melhorar a qualidade de imagens médicas foi fabricada por pesquisadores da Universidade de Strathclyde. p Os pesquisadores de Ciência e Engenharia criaram um órgão de tubos miniaturizado, com base na ampla gama de tubos vistos no instrumento de tamanho normal.
p O dispositivo foi projetado para melhorar as imagens, como os de fetos, de scanners, ampliando a gama de frequências usadas para emitir ondas sonoras. Os pesquisadores demonstraram sua capacidade de produzir essas frequências e criaram os melhores designs para o órgão usando uma impressora 3-D.
p O estudo foi publicado na revista
Transações IEEE em ultrassônicos, Ferroelétrica, e controle de freqüência .
p Professor Tony Mulholland, Chefe do Departamento de Matemática e Estatística de Strathclyde e parceiro na pesquisa, disse:"Os instrumentos musicais têm uma grande variedade de designs, mas todos eles têm uma coisa em comum - eles emitem som através de uma ampla gama de frequências. Portanto, há um tesouro de idéias de design para futuros sensores de imagens médicas esperando para serem descobertos entre esta vasta gama de designs.
p "Cerca de 20% dos exames médicos são realizados com ultrassom. O scanner cria imagens emitindo ondas sonoras com uma frequência acima da audição humana. O scanner opera em uma única frequência - semelhante a um piano que pode tocar apenas uma nota - e isso explica em parte a resolução relativamente pobre que se vê nas imagens de ultrassom.
p "Se tivéssemos um scanner que pudesse emitir ondas em uma ampla gama de frequências, isso proporcionaria uma melhoria significativa na capacidade de imagem. "
p Prof James Windmill, do Centro de Engenharia Ultrassônica de Strathclyde, que também é co-autor da pesquisa, disse:"O desenvolvimento de sistemas de ultrassom de largura de banda larga pode oferecer melhorias significativas na capacidade de imagem. O uso de impressoras 3D de alta resolução nos permite experimentar novos, designs de dispositivos tridimensionais com ciclos de desenvolvimento muito mais rápidos.
p "Os instrumentos musicais criam sons em uma ampla faixa de frequências e foram cuidadosamente projetados ao longo dos séculos para serem muito eficientes nisso. É bem sabido que os tubos de frequência mais alta são os de menor comprimento, como em, por exemplo, um flautim, então, para perceber frequências que estão além da audição humana - ondas de ultrassom - o comprimento deve ser muito pequeno, de milímetros de comprimento.
p "Isso seria extremamente difícil de construir usando técnicas de manufatura tradicionais, como aquelas usadas para construir instrumentos musicais, mas a chave é usar uma impressora 3-D de alta resolução."
p A equipe multidisciplinar de pesquisadores desenvolveu e testou os projetos usando modelos matemáticos e simulações de computador para agilizar o processo de projeto.
p Embora seu desenvolvimento esteja em um estágio inicial, a tecnologia também pode ter implicações significativas no design de aparelhos auditivos, no sonar subaquático e no teste não destrutivo de estruturas críticas de segurança, como usinas nucleares.