صوت في اتجاه واحد: مادة جديدة سوف تحسن صور الالتراساوند

صوت في اتجاه واحد: مادة جديدة سوف تحسن صور الالتراساوند

One way sound: A new material will allow for improved ultrasound imaging

ترجمة المركز العلمي للترجمة: معظم الطرق تسمح للسيارات ان تسير في الاتجاهين. ولكن في بعض الاحيان عند حدوث ازدحام في شوارع بعض المدن فان من الافضل جعل اتجها السير في اتجاه واحد فقط. في الكهرباء فانه من المفيد ان نقوم بتقويم التيار المتردد – وهذا يعني ان نجعل التيار الكهربي يتحرك في اتجاه واحد – باستخدام الديودات. تيار كهربي في اتجاه واحد مفيد لأنه يسمح للترانزيستور لان يغلق ويفتح بالإضافة الى الكثير من هذه الامور.

جعل الامواج الصوتية تسير في اتجاه واحد امرا صعبا لان امواج الصوت تتحرك عبر المادة. والامواج الصوتية تتكون من اضطرابات سحب وشد تبدأ بضغط ذرات المادة او جزيئاتها، سواء كانوا في مادة صلبة او حتى غازية مثل الهواء، ومن ثم تسمح لهم بالتراخي. هذه الاضطرابات تعمل على امتداد اتجاه انتشار موجة الصوت.

ولكن الان ولأول مرة، تم اختراع مقوم للصوت، بواسطة علماء في جامعة نانجينج في الصين. المقوم الصوتي يعمل على امواج الصوت التي تتحرك خلال الماء وانتجت باستخدام جزئيين مختلفين.

الجزء الاول عبارة عن مادة خاصة – سائل مملوء بفقاعات ميكروسكوبية – بحيث ان امواج الصوت تدخل عند تردد محدد (نبضات كل ثانية) وتترك بتردد اكبر برمتين التردد الداخل. اما الجزء الثاني يحتوي على طبقتين شبيهتين بالساندويش من شرائح رقيقة من الزجاج مع شرائح من الماء بصورة متبادلة ويعمل هذا الجزء كفلتر يسمح فقط بامواج الصوت ذات التردد المزدوج بالمرور من خلال المادة ويمنع امواج الصوت الاصلي.

والان بالعودة الى المقوم وامواج الصوت ذات التردد الاصلي لا تعبر من خلال الفلتر على الاطلاق – وبهذا فان الصوت لا يمر من خلاله. في الواقع، الجمع لجزء مضاعف التردد مع جزء الفلتر يعملان مثل بوابة تعمل في اتجاه واحد لأمواج الصوت.

والان لماذا مقوم الصوت له اهمية كبيرة؟ بعد كل شيء، عندما تقوم فرقة موسيقية بالعزف، فان المستمع يريد من الصوت ان يكون قادرا على ان يأتي ويعود لان الكثير من التأثيرات الموسيقية تعتمد على السماع اللحظي لكلا من الامواج الصوتية الاصلية وكذلك الامواج الصوتية المنعكسة.

الموسيقى هي واحدة من هذه الاشياءـ ولكن التصوير بالصوت هو امرا اخر.

في التصوير بالموجات الصوتية (sonogram imaging    ) – الطريقة المستخدمة لتصوير الاجنة في رحم الام – ترسل الامواج الصوتية الى الجسم. الامواج الصوتية المنعكسة تلتقط بواسطة اجهزة المسح وترصد بالمجسمات لتشكل الصورة وتعرض على شاشة تلفزيونية. ولكن، بعض الامواج المنعكسة تتداخل مع الامواج الصوتية الساقطة على الجسم، مما يقلل وضوح الصورة ويقلل دقتها التحليلية. وبإبعاد الامواج الصوتية من الارتداد والعودة مرة اخرى الى جهاز اصدار الامواج الفوق صوتية سوف يساعد على الحصول على صورة دقيقة وواضحة.

يقول Jianchun Cheng     احد الباحثين في نينجينج “يوفر هذا التصميم امكانيات للتحكم في طاقة الامواج الصوتية لعمل مرايا في اتجاه واحد لحماية مصادر الامواج فوق الصوتية من ان يتم التشويش عليها من خلال التشتت المرتد للامواج الصوتية”. واضاف “يمكن لهذه التقنية ان تخدم كحاجز صوتي لحجب الضوضاء في اتجاه واحد”.

الباحث Cheng     وزملائه نشروا بحثهم هذا في مجلة المواد الطبيعية (Nature Materials    ) في العدد الصادر في 24 اكتوبر 2010.

لمزيد من المعلومات يرجى الرجوع الى الخبر الاصلي على هذا الرابط

http://www.physorg.com/news/2010-11-material-ultrasound-imaging.html

تمت الترجمة بواسطة د. حازم فلاح سكيك

المركز العلمي للترجمة

بتاريخ 23-11-2010