Pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis inventaram recentemente uma técnica para gerar ondas de ultrassom que podem se dobrar, como o arco-íris.
Os feixes arejados são uma classe de ondas acústicas que se movem em uma trajetória curva e semelhante a um arco e podem se concentrar automaticamente em torno de obstáculos que estão diretamente no caminho do feixe, o que os torna adequados para aplicações de ultrassom em imagens biomédicas, terapias não destrutivas testes e manipulação de partículas.

No entanto, a geração de feixes Airy na água requer equipamentos grandes e caros, o que limita suas amplas aplicações em ultrassom.

Hong Chen, professora associada de engenharia biomédica na McKelvey School of Engineering e de oncologia de radiação na WashU School of Medicine, e membros de seu Laboratório de Ultrassom projetaram e imprimiram em 3D uma ferramenta flexível e versátil conhecida como metasuperfícies acústicas binárias habilitadas para feixes Airy ( AB-BAMs) para manipulação de feixes de ultrassom. Eles então demonstraram a capacidade do AB-BAM na água. Eles relataram suas descobertas em 22 de julho na Revisão Física Aplicada .

De acordo com Zhongtao Hu, pesquisador associado de pós-doutorado e primeiro autor do artigo, sua equipe é a primeira a desenvolver os AB-BAMs impressos em 3D para gerar com sucesso feixes Airy para focalização de ultrassom.

"Os feixes aéreos são únicos porque podemos ajustar o tamanho da região focal", disse ele. “Esses AB-BAMs impressos em 3D podem ser usados ​​em amplas aplicações, incluindo ablação tumoral mediada por ultrassom ou administração de medicamentos”.

Seus AB-BAMs impressos em 3D permitem a manipulação flexível e versátil do feixe de ultrassom, incluindo um feixe nitidamente focado, ajustável e direcionável, que é útil para várias aplicações de ultrassom.

Por exemplo, a terapia de ultrassom focalizado de alta intensidade (HIFU) requer um feixe curto que pode gerar calor intenso em um único ponto para destruir um tumor canceroso sem danificar o tecido saudável próximo. Por outro lado, a imagem de ultra-som regular que é usada para diagnosticar doenças requer um feixe com dimensões focais laterais estreitas para melhorar a resolução.

Além de Chen e Hu, outros membros da equipe de pesquisa incluem os estudantes de pós-graduação da WashU Yaoheng Yang e Lu Xu, bem como Yun Jing, membro do corpo docente do programa de pós-graduação em acústica da Penn State University. + Explorar mais

Novo tipo de feixes acústicos curvos para fornecer manipulações com nanopartículas