เครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์ระบบออปโตเมคานิคที่มีความไวสูงซึ่งรวมอยู่ในชิปโฟโตนิกซิลิกอนได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยในเบลเยียมและเยอรมนี ทีมงานที่ ในเมือง แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้มีความไวมากกว่าเครื่องตรวจจับเพียโซอิเล็กทริกที่ทันสมัยที่มีขนาดเท่ากันถึง 100 เท่า การออกแบบของพวกเขาสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์ได้อย่างมากใน
การใช้งาน
ด้านชีวการแพทย์ที่หลากหลาย อาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์เพียโซอิเล็กทริกมากถึง 10,000 ชิ้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อสร้างภาพที่ไม่รุกรานของเนื้อเยื่อที่มีชีวิต น่าเสียดายที่เครื่องตรวจจับเหล่านี้มีข้อจำกัดหลักสามประการ ประการแรก มีการแลกเปลี่ยนพื้นฐานระหว่างขนาด
และความไวขององค์ประกอบเซ็นเซอร์แต่ละชิ้น ยิ่งองค์ประกอบมีขนาดเล็ก ความไวก็จะยิ่งต่ำลง ทำให้ไม่เหมาะสำหรับอาร์เรย์ขนาดใหญ่และซับซ้อนที่จำเป็นเพื่อให้ได้ภาพอัลตราซาวนด์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและมีความละเอียดสูง ประการที่สอง เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้การสั่นพ้องเชิงกลที่ความยาว
คลื่นอัลตราซาวนด์เฉพาะเพื่อเพิ่มความกว้างของสัญญาณ โดยจำกัดอุปกรณ์ให้อยู่ในช่วงความยาวคลื่นการทำงานที่แคบ สุดท้าย เซ็นเซอร์แต่ละตัวในอาร์เรย์ต้องใช้สายไฟฟ้าของตัวเองเพื่อส่งสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์ ทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์ตรวจจับขนาดใหญ่สูงขึ้นอย่างมาก
ท่อนำคลื่นแบบซี่โครงแยก ในการศึกษาล่าสุดนี้ ทีมงาน สามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์ระบบกลไกออปโตเมคานิค (OMUS) การออกแบบของพวกเขาใช้ท่อนำคลื่นโฟโตนิกซิลิกอนแบบ “ซี่โครงแยก” ซึ่งมีชิ้นส่วนหลักติดอยู่กับเมมเบรนที่เคลื่อนที่ได้ และ “ซี่โครง”
ที่บางลงซึ่งติดอยู่กับวัสดุพิมพ์แบบตายตัว ท่อนำคลื่นส่วนนี้ถูกจัดเรียงเป็นรูปวงแหวน ทำให้มันทำหน้าที่เป็นโฟโตนิกเรโซเนเตอร์ ทั้งสองส่วนถูกคั่นด้วยช่องว่างเล็กๆ เพียง 15 นาโนเมตรซึ่งมีสนามไฟฟ้าเข้มข้น เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์ทำให้เมมเบรนบิดเบี้ยวแม้เพียงเล็กน้อย สนามไฟฟ้า
จะสร้าง
การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในดัชนีการหักเหของแสงของท่อนำคลื่น ทำให้ความยาวคลื่นเรโซแนนซ์ของซี่โครงรูปวงแหวนเปลี่ยนไป นักวิจัยสามารถอ่านค่าความยาวคลื่นนี้แบบเรียลไทม์โดยใช้เลเซอร์ที่ปรับค่าได้ ทำให้ได้สัญญาณที่แม่นยำสูง การรวมซิลิคอนทีมระบุว่า ที่วัดได้ 20 µm มีความไว
ต่อคลื่นอัลตราซาวนด์มากกว่า ที่มีขนาดเท่ากันถึง 100 เท่า นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ยังสามารถทำงานได้ในช่วงความยาวคลื่นอัลตราซาวนด์ที่หลากหลาย ในขณะที่สัญญาณที่ผลิตโดยอุปกรณ์หลายเครื่องสามารถอ่านออกได้โดยใช้ใยแก้วนำแสงเส้นเดียว ใช้ประโยชน์จากการปรับปรุงเหล่านี้
ทีมงานอธิบายว่าเซ็นเซอร์เป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับการถ่ายภาพเนื้อเยื่อลึก ด้วยขีดจำกัดการตรวจจับอัลตราซาวนด์ที่ต่ำเช่นนี้ OMUS จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านชีวการแพทย์ รวมถึงการตรวจแมมโมแกรมและการตรวจหาเนื้องอก มันสามารถใช้กับสายสวนขนาดเล็กและทำการถ่ายภาพสมอง
ไม่สามารถสื่อสารความเร่งด่วนของปัญหาต่อสาธารณะได้อย่างเพียงพอ “นี่ไม่ใช่ความผิดทั้งหมดของนักวิทยาศาสตร์ มันถูกทำให้ยากขึ้นมากจากการแพร่กระจายของข้อมูลที่บิดเบือนและการปฏิเสธสภาพภูมิอากาศ แต่มันได้สร้างช่องว่างที่กลุ่มอื่น ๆ กำลังก้าวเข้ามาเพื่อต่อต้าน” เขากล่าว
“หากนักวิทยาศาสตร์ไม่แสดงความคิดเห็นในการโต้วาที เราเสี่ยงที่การประท้วงจะถูกจุดชนวนด้วยความเข้าใจที่ผิดในประเด็น ซึ่งอาจนำไปสู่การตัดสินใจที่ไร้เหตุผล”กีดกันผู้มีบทบาทสำคัญไม่ให้มีส่วนร่วม และโดยพื้นฐานแล้วขัดแย้งกับข้อเรียกร้องข้อแรก นั่นคือ ‘บอกความจริง’”
ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับเอกสารเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศสำหรับเว็บไซต์ XR “ผมเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์และนักสื่อสารที่ตรวจสอบบทความทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ที่ออกมา และหาวิธีทำให้ข้อความของพวกเขาเข้าถึงได้” เขากล่าว เมื่อเขาเรียกโฆษกของ XR ว่านำเสนอข้อความ
ทางวิทยาศาสตร์ในทางที่ผิด พวกเขาได้นำคำวิจารณ์ไปใช้ “ฉันจะไม่ร่วมงานกับพวกเขาถ้าฉันคิดว่าองค์กรนี้ดื้อรั้นเกินไป แต่ดูเหมือนว่าจะมีความปรารถนาอย่างแท้จริงที่จะเรียนรู้จากความผิดพลาดและนำเสนอความรู้ทางวิทยาศาสตร์ตามความเป็นจริงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้”แบบไม่รุกล้ำผ่านกะโหลกได้
เปลี่ยนไปโดยไม่คาดคิด เขาตระหนักดีว่าความเชี่ยวชาญที่เขาได้รับนั้นแคบเพียงใด “กระบวนการนี้ค่อนข้างเปิดหูเปิดตา ทำให้ฉันได้สัมผัสและบังคับให้ฉันต้องตามอ่านเกี่ยวกับภาพรวมที่กว้างขึ้นของวิกฤตสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศ” เขากล่าว “ฉันรู้สึกว่าฉันได้พัฒนาความเข้าใจที่ดีขึ้น
เกี่ยวกับ
วิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน แต่ยังเข้าใจถึงสถานการณ์ฉุกเฉินที่เรากำลังเผชิญอยู่มากขึ้นด้วย มันทำให้ฉันไตร่ตรองว่าความเชี่ยวชาญระดับสูงของนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้จัดเตรียมเครื่องมือในการทำความเข้าใจให้ดีพอสำหรับพวกเขา หรือค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ใหญ่เท่ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”
ฉันไม่คิดว่าสุขภาพของดาวเคราะห์และมนุษย์เป็นสิ่งที่ใคร ๆ ก็สามารถเป็นกลางได้ – เป็นสิ่งที่ดีอย่างแน่นอนซึ่งในอดีตไม่สามารถทำได้จริงเนื่องจากการลดทอนของกระดูกด้วยอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าอาร์เรย์ ขนาดใหญ่และต้นทุนต่ำสามารถรวมเข้ากับชิปซิลิคอนโฟโตนิกได้อย่างไร
ว่าไร้เดียงสา และคำแถลงของผู้เข้าร่วมบางคนก็มีความไร้เดียงสาอยู่พอสมควร “แต่ความไร้เดียงสาในอุดมคติเล็กน้อยอาจเป็นความสมดุลที่จำเป็นสำหรับการเมืองจริงที่มองโลกในแง่ร้ายซึ่งแทรกซึมอยู่ในห้องโถงและห้องประชุมของรัฐบาลระดับชาติหลายแห่งของเรา” เขากล่าว “เราได้เห็นในสหรัฐอเมริกา
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
