Od wielu dziesięcioleci technologie wykorzystujące ultradźwięki znajdują szerokie zastosowania w wielu gałęziach przemysłu oraz branżach, począwszy od diagnostyki medycznej i obrazowania, kończąc na nawigacji oraz branży motoryzacyjnej. Dzięki nowatorskiej i wyjątkowo czułej metodzie wykrywania, opracowanej przez badaczy częściowo wspieranych przez finansowany przez Unię Europejską projekt SIRCIW, możliwości tej znanej technologii mogą stać się jeszcze większe.
Wyniki przeprowadzonych badań ukazały się w czasopiśmie
„Nature Communications”. „Możliwości jakie oferuje poprawiona czułość technologii opartych na ultradźwiękach oraz mikroskalowa rozdzielczość opracowanej przez nas techniki wykrywania akustycznego mogą okazać się przydatne dla szerokiej gamy zastosowań. Nowe rozwiązanie umożliwia między innymi usprawnienie systemów nawigacji oraz obrazowania przestrzennego w autonomicznych pojazdach bezzałogowych” przekonują badacze.
W
informacji prasowej opublikowanej przez australijski Uniwersytet w Queensland przedstawiono szerszy obraz dokładności i czułości nowych czujników. Przeczytamy w niej że „czułość opracowanej technologii jest tak ogromna że pozwala usłyszeć nawet niewielkie siły przepływających cząsteczek powietrza”.
Zacytowana w tej samej informacji prasowej główna autorka oraz kierowniczka badania, dr Sahar Basiri-Esfahani uważa, że precyzja oferowana przez nową technologię „może zmienić sposób, w jaki naukowcy postrzegają i rozumieją biologię”. Jak wyjaśnia badaczka: „Wkrótce otrzymamy możliwość usłyszenia dźwięków wydawanych przez żywe bakterie oraz komórki, co otworzy przed nami drogę do lepszego zrozumienia sposobów funkcjonowania tych niewielkich układów biologicznych, a to z kolei może doprowadzić na przykład do opracowania nowych leków. Dlatego z niecierpliwością czekamy na praktyczne wykorzystanie naszego wynalazku w przyszłości”.
Pomiary w nanoskali
W tej samej informacji prasowej możemy przeczytać, że badacze Uniwersytetu w Queensland połączyli nowoczesne technologie nanowytwarzania oraz nanofotoniki w celu „zbudowania niezwykle precyzyjnych czujników ultradźwiękowych na układzie krzemowym”. Przedstawiona tam definicja nanowytwarzania oznacza „proces projektowania urządzeń o wymiarach mierzonych w nanometrach”, natomiast nanofotonika, określana także mianem nanooptyki, to według autorów „nauka badająca zachowanie światła w skali nanometrowej, a także interakcji obiektów w tej skali ze światłem”.
Autorzy publikacji w czasopiśmie naukowym podkreślają natomiast, że zastosowanie nowego czujnika do wykrywania gazów śladowych „umożliwi pomiar oddychania pojedynczych komórek oraz bakterii, a także badanie procesów fotosyntezy oraz wymiany gazowej przez błonę komórkową”. W artykule przeczytamy, że: „Opracowane przez zespół czujniki mogą zostać wykorzystane także do obserwacji fal dźwiękowych generowanych przez wibracje w nanoskali związane z metabolizmem komórkowym”. Tego rodzaju pomiary „pozwalają nam lepiej zrozumieć procesy zachodzące na poziomie molekularnym, takie jak na przykład zmiany konformacji”. Nowatorski czujnik pozwala na „wykonanie pomiarów bez kontaktu fizycznego, co w praktyce oznacza brak możliwości zakłócenia obserwowanych procesów lub zanieczyszczenia samego czujnika”.
Projekt SIRCIW (Strengthening International Research Capacity in Wales) który zapewnił finansowanie badania wspomaga badaczy wszystkich narodowości w rozwoju karier naukowych przy pomocy programów stypendialnych. Jak można przeczytać w serwisie
CORDIS: „Stypendyści otrzymają umowy o pracę na wybranym uniwersytecie będą zachęcani do próbowania swoich sił w różnych sektorach a także będą mogli czerpać korzyści z innowacyjnych i skrojonych na miarę programów szkoleniowych”. Projekt SIRCIW potrwa do końca sierpnia 2020 roku.
Więcej informacji:
projekt SIRCIW
poleca:
Studentnews.pl