Ses Dalgaları Birden Fazla Nesneyi Havaya Kaldırabilir

0
774

Belki de çok uzak olmayan bir gelecekte, cerrahlar, ‘akustik cımbızdaki’ gelişmeler sayesinde, hastaya dokunmadan bir dizi tıbbi prosedür uygulayabilirler.

Araştırmacı Asier Marzo, Holografik Akustik Cımbızlar tarafından üretilen akustik uygulamaların gücünü test ediyor. 1960’larda çekilen bilim kurgu filmi Harika Yolculukta olduğu gibi cerrahlar doku içerisinde manipülasyon yapabilmek için vücuda herhangi bir cisim gönderilmeden, akustik cımbızlarla seçilen nesneleri ‘yakalayan ve işleyen’ karmaşık bir ses alanı oluşturmak için özel bir mini hoparlör dizisi programlayabiliyor.

Bristol Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Bruce Drinkwater’ın ve İspanya’daki Universidad Publica De Navarra’dan meslektaşı Dr Asier Marzo akustik cımbızlarla ilgili bir dizi çalışma gerçekleştirdi.  Çalışmada bir nesne akustik kullanılarak havaya kaldırılabiliyor ve manipüle edilebiliyor.

Profesör Drinkwater, bu sistemin iç yaralanmaları akustik olarak düzeltmek veya hedef organlara ilaç dağıtmak için kullanıldığını söylüyor. Drinkwater, “Karmaşık işlemler yapmak içi daha önce olmayan olasılıklara sahibiz’ açıklamasında bulundu.

Bilim insanları, sesle küçük bir akustik güç uygulayarak ve ultrasonik dalgaların sesini yükselterek, insanların duyamayacağı bir ses frekansıyla küçük nesneleri hareket ettirecek kadar güçlü bir ses alanı oluşturur. Şimdi Profesör Drinkwater ve Dr Marzo, hedef bölgelerdeki birden fazla nesneyi tutacak kadar verimli ses alanları oluşturmayı başardı.

Marzo, “256 küçük hoparlör dizisini kontrol eden yeni bir algoritma uyguladık – ve bu karmaşık, cımbız benzeri akustik alanlar yaratmamıza izin veren şeydi” açıklamasında bulundu.

Akustik cımbız, mikro partikülleri yakalamak ve taşımak için lazer kullanan 2018 Nobel ödüllü optik cımbızla benzer özelliklere sahip. Bununla birlikte, akustik cımbız insan dokusunda çalıştığı zaman optik sistemler üzerinde bir üstünlüğe sahip.

Lazerler yalnızca saydam ortamlardan geçerek biyolojik dokulardaki uygulamalar için kullanımı zorlaştırır. Öte yandan ultrason, rutin olarak hamilelik taramalarında ve böbrek taşı tedavisinde, güvenle ve istilacı olmayan biyolojik dokuya nüfuz edebileceği için kullanılır.

Bir diğer avantaj, akustik cihazların optik sistemlerden 100.000 kat daha fazla güç verimli olmasıdır. Profesör Drinkwater şöyle açıkladı: “Optik cımbız harika bir teknoloji, ancak her zaman tehlikeli bir şekilde hareket eden hücrelerin öldürülmesine yakın, akustik ile aynı güçleri uyguluyoruz, ancak daha az enerji ile ilişkili. Hücresel manipülasyon gerektiren birçok uygulama var ve akustik sistemler onlar için mükemmel. ”

Sistemlerinin doğruluğunu göstermek için, bilim adamları iki milimetrik polistiren küresini bir ipliğe bağladılar ve akustik cımbızları ipliği bir kumaş parçasına “dikmek” için kullandılar. Sistem aynı zamanda havada 25 küreye kadar olan 3B hareketini aynı anda kontrol edebiliyor. Ekip aynı metodolojinin yaklaşık bir yıl içerisinde su içi parçacık manipülasyonuna adapte edilebileceğinden emin. Yakında biyolojik dokuda kullanım için uyarlanabileceğini umuyorlar.

Dr Marzo, “Ultrasonik ses dalgalarının esnekliği, 3D baskılı düzenekler veya canlı doku içindeki hücreleri konumlandırmak için mikrometre ölçeklerde çalışmamıza izin verecek. Ya da daha büyük bir ölçekte, orta havada fiziksel bir hologram oluşturan somut pikselleri kaldıracak” dedi.

Bu Habere Yorum Yap

Please enter your comment!
Please enter your name here