聲學透鏡將聲音變成聲波子彈

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對聲波的操縱已經催生了超聲成像等關鍵技術。加州理工學院的亞歷山德羅·斯帕多尼和基婭拉·達拉伊奧現在開發了一種新型聲學透鏡,使聲波更加強大。

聲學透鏡聚焦聲音的方式與光學透鏡聚焦光的方式非常相似。這對二人組沒有使用玻璃和鏡子,而是設計了一種使用21行21個不鏽鋼球的聲學透鏡。但是他們沒有向透鏡發射聲波,而是實際上擊打每行中的第一個球,“這樣我們就將壓縮波傳送到每個堆疊或行中,”斯帕多尼解釋道。研究人員透過改變擊打透鏡的力度(影響波的振幅)和球體的大小(影響波長)有效地調整透鏡的焦點。然後,波被傳輸到物體中,例如人體肢體,在那裡它們聚焦到一個點。

斯帕多尼說,聚焦能力可以改善超聲成像,他在4月5日線上出版的《美國國家科學院院刊》上描述了這項工作。研究人員表示,更大膽的想法是用於非侵入性外科手術的“聲波子彈”。聲能可以加熱組織,這種效應已用於熱療。加州理工學院的非線性聲學透鏡可以透過將癌組織溫度升高到致命水平而不影響健康組織來幫助治療腫瘤。

拉里·格林邁爾大眾科學的技術副編輯,報道各種技術相關主題,包括生物技術、計算機、軍事技術、奈米技術和機器人。

更多作者:拉里·格林邁爾
大眾科學雜誌 第302卷 第6期這篇文章最初以“聲學透鏡將聲音變成聲波子彈”為標題發表在大眾科學雜誌 第302卷 第6期 ()
doi:10.1038/scientificamerican062010-5bOFO5f4fAXwakfIkjWUC7
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