O ultra-som pode fazer muito mais do que criar imagens de bebês em gestação. Desde que se tornou uma ferramenta médica quase indispensável na década de 1930, a tecnologia que produz ondas sonoras tão agudas que os seres humanos não conseguem ouvi-las encontrou uso em quase todos os ramos da indústria. As vibrações que cria podem matar bactérias, soldar plásticos e até mesmo ajudar a amadurecer conhaques em questão de dias, em vez de anos.
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Hoje, o ultra-som está encontrando seu caminho em ainda mais aplicações, potencializando invenções que têm o potencial de fazer grandes mudanças em seus campos. Aqui estão apenas alguns deles:
1. telefones verdadeiramente mãos-livres
Estamos à beira de uma alternativa sem contato real à tecnologia touch-screen. Dispositivos como o Microsoft Kinect podem detectar onde suas mãos estão e usar essas informações como instruções. Mas colocar as mãos exatamente no lugar certo para dar as instruções que você quer ainda é complicado o suficiente para impedir que esse tipo de sistema de controle baseado em gestos seja usado de forma mais ampla.
Uma empresa está usando ultra-som para criar efetivamente botões invisíveis no ar que você pode sentir. Uma série de transmissores de ultra-som produz e modela ondas sonoras para criar pequenas áreas de sensações de força na pele em um local específico. Então, em vez de acenar com a mão e esperar que esteja no lugar certo, você sabe instantaneamente quando ativou o reconhecimento de gestos.
Isso tem o potencial de tornar os dispositivos do dia-a-dia, como os smartphones, totalmente à prova d'água, sem contato e efetivamente conscientes do ambiente ao redor. A tecnologia também pode ser combinada com sistemas de realidade virtual para permitir que você sinta seu ambiente gerado artificialmente, o que traria uma nova dimensão aos videogames e entretenimento.
Há rumores de que a próxima geração de smartphones usará o reconhecimento ultrassônico de impressões digitais para que você não precise nem tocar em seu telefone para desbloqueá-lo. Esses telefones poderiam até mesmo incorporar ultrassom para carregamento sem fio, onde a energia do ultrassom poderia ser convertida em energia elétrica dentro do telefone. Essa energia seria projetada de uma unidade de transmissão armazenada, por exemplo, na parede de sua casa.
2. Hologramas acústicos
O ultra-som tem sido usado há muito tempo para criar imagens bidimensionais do corpo para os médicos estudarem. Mas um desenvolvimento muito recente que provavelmente se destacará na área da saúde no futuro é o holograma acústico de ultra-som.
Nesta técnica, o ultra-som é usado para mover micro-partículas em um meio particular para formar uma imagem desejada. Por exemplo, projetar ondas sonoras através de uma placa padronizada especialmente projetada em água contendo partículas de plástico força-as a um alinhamento particular. Os pesquisadores acreditam que esse tipo de holografia acústica pode ser usado para melhorar a imagem médica, mas também para melhor enfocar os tratamentos de ultra-som.
3. Óculos para pessoas cegas
Outra aplicação médica potencial do ultra-som é permitir que as pessoas cegas “vejam” de maneira similar a como os morcegos fazem usando o princípio da ecolocalização. Em vez de detectar ondas de luz refletidas para ver objetos, os morcegos emitem ondas de ultrassom e usam o som refletido para descobrir onde estão as coisas. Esses ecos podem fornecer informações sobre o tamanho e a localização desse objeto.
Pesquisadores da Califórnia criaram um capacete ultra-sônico que envia ondas de ultra-som semelhantes. Em seguida, ele converte os sinais refletidos em sons audíveis que o cérebro humano pode aprender a processar em uma imagem mental detalhada do ambiente. Com o tempo, essa tecnologia poderia se tornar mais prática e portátil, talvez até mesmo um dia incorporada em óculos especialmente projetados.
4. Vigas de Trator
Com força suficiente, é possível levitar ultrassonicamente objetos apenas com ondas sonoras e movê-los em direções diferentes, efetivamente como um raio trator de ficção científica. Pesquisadores da Universidade de Bristol mostraram que controlar e focar as ondas sonoras a partir de uma série de fontes de ultra-som pode criar força suficiente para levantar um objeto do tamanho de contas do chão.
Levantar objetos maiores, como um humano, exigiria níveis de potência muito altos, e não é totalmente compreendido como as forças acústicas seriam prejudiciais para uma pessoa. Mas a tecnologia tem o potencial de revolucionar uma série de aplicações médicas. Por exemplo, ele poderia ser usado para mover drogas ao redor do corpo para levá-las às células-alvo.
5. scanners marcianos
A tecnologia de ultra-som já está sendo investigada como uma ferramenta de exploração. Em alta potência, as vibrações ultrassônicas podem ser usadas para compactar material com eficiência, como uma espécie de broca martelando seu caminho. Isso foi proposto para uso na busca por depósitos subterrâneos de petróleo e gás. A ecolocalização ultra-sónica também pode ser usada como um tipo de sensor para ajudar os drones aéreos a evitar obstáculos, para que possam ser enviados para locais perigosos e de difícil acesso.
Mas a exploração não se limita ao planeta Terra. Se os humanos visitarem Marte, precisaremos de novas formas de analisar o ambiente marciano. Por causa da baixa gravidade em Marte, as perfuratrizes convencionais não seriam capazes de pressionar com tanta força, então os pesquisadores estão analisando como dispositivos ultra-sônicos poderiam ser usados para coletar amostras.
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation.
Andrew Feeney, pesquisador em Ultrasonics, University of Warwick
