sensor de ultrassom: Cientistas desenvolvem o menor detector de ultrassom do mundo – Últimas Notícias

Cientistas desenvolveram o menor detector de ultrassom do mundo, que é 100 vezes menor que um cabelo humano médio, e pode visualizar características muito menores do que antes, um avanço que pode levar a melhores formas de estudar detalhes ultrafinos em tecidos e materiais. De acordo com pesquisadores do Centro de Pesquisa Alemão para Saúde Ambiental, a tecnologia de detecção de núcleo para essas ondas sonoras de frequência muito baixa tem se concentrado por décadas no uso piezoelétrico detectores que convertem a pressão das ondas sonoras em voltagem elétrica.

Eles disseram que a resolução de imagem alcançada usando este processo depende do tamanho do detector piezoelétrico empregado, com a redução no tamanho levando a uma resolução mais alta e uma capacidade aprimorada de discriminar características nos tecidos de imagem.

Mas ainda mais redução de tamanho do detectores representa um desafio, pois prejudica drasticamente sua sensibilidade, tornando-os inutilizáveis ​​para aplicações práticas, disseram os cientistas.

Na nova inovação, batizada de detector de guia de onda de silício-etalon, ou SWED e descrita na revista Nature, os cientistas usaram a tecnologia fotônica de silício para miniaturizar componentes ópticos e compactá-los densamente na pequena superfície de um chip de silício.

Embora o silício não exiba nenhuma piezoeletricidade, eles disseram que sua capacidade de confinar a luz em dimensões menores do que o comprimento de onda óptico poderia ser aplicada para o desenvolvimento de minúsculos circuitos fotônicos, que eles aplicaram para construir o SWED.

“Esta é a primeira vez que um detector menor do que o tamanho de uma célula do sangue é usado para detectar ultrassom usando a tecnologia fotônica de silício”, disse Rami Shnaiderman, desenvolvedor do SWED e co-autor do estudo.

De acordo com os pesquisadores, se outros detectores piezoelétricos fossem reduzidos à escala do SWED, seriam “100 milhões de vezes menos sensíveis”.

“O grau em que fomos capazes de miniaturizar o novo detector, mantendo alta sensibilidade devido ao uso de fotônica de silício, foi de tirar o fôlego”, disse Vasilis Ntziachristos, que liderou a equipe de pesquisa.

O estudo observou que o tamanho do SWED é cerca de meio mícron, o que corresponde a uma área que é pelo menos 10.000 vezes menor do que os menores detectores piezoelétricos empregados em aplicações de imagem clínica.

“Continuaremos a otimizar todos os parâmetros desta tecnologia – a sensibilidade, a integração do SWED em grandes matrizes e sua implementação em dispositivos portáteis e endoscópios”, disse Shnaiderman.

Embora os cientistas tenham como objetivo principal as aplicações em diagnósticos clínicos e pesquisa biomédica básica, eles disseram que as aplicações industriais também podem se beneficiar da nova tecnologia.