Nanotecnologia

Ultra ultra-som vai revolucionar ampla gama de tecnologias

Redação do Site Inovação Tecnológica -  22/01/2019

A microestrutura do sensor reforça o sinal juntando as ressonâncias mecânica e óptica. [Imagem: Sahar Basiri-Esfahani et al. - 10.1038/s41467-018-08038-4]

Ultra-som ultrassensível

Um método novo e extremamente sensível de medir ultra-sons promete revolucionar uma gama enorme de tecnologias, de equipamentos médicos a veículos não tripulados.

Pesquisadores australianos combinaram modernas técnicas de nanofabricação e nanofotônica para construir sensores ultra-sônicos ultraprecisos contidos no interior de um chip de silício.

A tecnologia é tão sensível que pode ouvir, pela primeira vez, as minúsculas forças aleatórias das moléculas de ar no ambiente.

"Nós desenvolvemos um detector de ultra-som quase perfeito, atingindo os limites do que a tecnologia é capaz de alcançar. Agora podemos medir ondas de ultra-som que aplicam forças minúsculas - comparáveis à força gravitacional sobre um vírus - e podemos fazer isso com sensores menores do que um milímetro de diâmetro," disse o professor Warwick Bowen, da Universidade de Queensland.

A precisão dessa tecnologia tem potencial para nada menos do que mudar a forma como os cientistas entendem a biologia.

"Em breve teremos a capacidade de ouvir o som emitido por bactérias e células vivas. Isso pode melhorar fundamentalmente nossa compreensão de como esses pequenos sistemas biológicos funcionam," disse a professora Sahar Esfahani, da Universidade de Swansea.

Sensor de ultra-som

Embora o exame de ultrassonografia usado para fazer imagens do feto durante um exame pré-natal seja bem conhecido, o ultra-som tem inúmeros outros usos. Ainda dentro da área médica, por exemplo, ele é usado também para detectar tumores e outras anomalias.

Os veículos aéreos não tripulados, sondas espaciais e submarinos são outros exemplos de aplicação, juntamente com exames de estruturas na indústria.

Para melhorar essas aplicações são necessários sensores menores e de maior precisão. Foi justamente o que a equipe conseguiu realizar usando uma cavidade optomecânica que reforça os sinais de ultra-som por meio das ressonâncias ópticas e mecânicas.

"Essa abordagem para o sensoriamento acústico pode encontrar aplicações que vão desde diagnósticos biomédicos até navegação autônoma, detecção de gases [em quantidades] traço e exploração científica das vibrações induzidas pelo metabolismo de células individuais," concluiu a equipe.

Bibliografia:

Precision ultrasound sensing on a chip
Sahar Basiri-Esfahani, Ardalan Armin, Stefan Forstner, Warwick P. Bowen
Nature Communications
DOI: 10.1038/s41467-018-08038-4