نازک‌تر از سلول‌های خونی؛

دانشمندان موفق به ساخت کوچک‌ترین ردیاب امواج فراصوت شدند / تصویربرداری با وضوح فوق‌العاده

دانشمندان آلمانی موفق به ساخت کوچک‌ترین ردیاب امواج فراصوت شده‌اند که ریزتر از سلول خون است و امکانات جدیدی را در تصویربرداری با وضوح فوق‌العاده بالا ایجاد خواهد کرد.

کد خبر: ۸۷۹۰۳۸

دوشنبه - ۰۷ مهر ۱۳۹۹ / September 28, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشمندان مرکز تحقیقات سلامت محیط زیست در آلمان و دانشگاه فنی مونیخ، دستگاهی را برای آشکارسازی امواج فراصوت ابداع کرده‌اند که در نوع خود کوچک‌ترین در جهان است. آن‌ها نتایج تحقیقات خود را مهیج توصیف کرده‌اند و امیدوارند که با این فناوری در آینده بتوان امکان مطالعه بافت‌های بیولوژیکی با جزئیات بی‌سابقه‌ای را فراهم آورد.

دانشمندان امیدوارند که با ظهور این فناوری، فناوری مربوط به تصویربرداری فراصوت یا همان سونوگرافی سنتی منسوخ خواهد شد. فناوری کنونی سونوگرافی متکی به دستگاه‌های پیزوالکتریک است. این دستگاه‌ها فشار ناشی از امواج فراصوت را می‌گیرد و آن را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کند.

کیفیت تصویر تولید شده در دستگاه‌های سونوگرافی کنونی مستقیما به اندازه آشکارساز پیزوالکتریک بستگی دارد؛ هرچه آشکارساز کوچک‌تر باشد، وضوح تصویر بالاتر است. اما همین مساله به نوبه خود حساسیت دستگاه را به خطر می‌اندازد. در واقع دانشمندان آلمانی سعی کرده‌اند در پژوهش خود نوع دیگری از فناوری تصویربرداری را ابداع کنند که به جای دستگاه‌های پیزوالکتریک به سیلیکون فوتونیک متکی است.

فناوری مبتنی بر سیلیکون فوتونیک به دلیل اینکه به اجزای نوری کوچک‌شده امکان تجمع در بالای تراشه‌های سیلیکونی کوچک را می‌دهد، پتانسیل زیادی در برخی زمینه‌ها مثل رایانش نسل جدید و انتقال داده دارد. در حقیقت، سیلیکون قادر است نور را در ابعاد بسیار کوچکی محدود کند و دانشمندان نیز از همین قابلیت در دستگاه خود استفاده کردند.

این دستگاه که آشکارساز سیلیکونی موج‌بر ایتالون یا SWED نامیده شده است، به جای ردیابی ولتاژ از طریق بلور‌های پیزوالکتریک، با تغییرات شدت نور در هنگام انتشار از مدار‌های فوتونی کوچک شده کار می‌کند. محققان ادعا می‌کنند که این این دستگاه حتی از سلول خون هم کوچک‌تر است و این نخستین باری است که از آشکارسازی به این اندازه برای تشخیص امواج فراصوت استفاده می‌شود.

اندازه این دستگاه تقریبا نیم میکرون و حداقل ۱۰ هزار برابر کوچک‌تر از کوچک‌ترین ردیاب‌های پیزوالکتریک است و به این ترتیب، توانایی تصویربرداری از اندازه‌های کمتر از یک میکرومتر را دارد. در نتیجه با این روش می‌توان با وضوح فوق‌العاده بالا، از سلول‌ها و بافت‌های بدن تصویربرداری کرد.