la recherche d'acoustique de Temps-Inversion promet des découvertes médicales

Les Scientifiques n'ont pas encore trouvé une voie d'effectuer réellement le temps fonctionner en arrière, mais dans le monde tranchant de la recherche récente d'acoustique, ils ont affiché une voie d'effectuer les ondes sonores fonctionner en arrière dans un genre d'écho inverse ultra-orienté. Par la technologie connue sous le nom d'acoustique de temps-inversion, les ondes sonores - dans l'ordre inverse exact du son initial - font écho directement et très avec précision de nouveau à leur remarque de source.

La technologie promet une grande sélection d'applications, y compris des applications médicales telles que l'imagerie médicale ultra-précise, les techniques diagnostiques utilisant l'ultrason, les techniques chirurgicales sans incision, et même le potentiel pour une méthode de redébiter les batteries des dispositifs implantés comme des stimulateurs sans exécuter la chirurgie.

M. Alexandre Sutin, un expert en matière d'acoustique et scientifique de sénior à l'Institut de Technologie de Stevens (Hoboken, NJ), est un co-auteur de six papiers à présenter à la Société Acoustique de l'Anniversaire de l'Amérique soixante-quinzième Se Réunissant en mai 2004 (New York City). Quatre des papiers adressent les systèmes d'acoustique de temps-inversion qui ont des applications potentielles de découverte dans le médicament, le test non destructif et le dépistage de mine terrestre.

« Presque tous les acousticiens pensent que l'acoustique de temps-inversion est le sujet le plus chaud dans l'acoustique, » dit M. Sutin.

Un domaine de la recherche médicale de son équipe concerne un genre « de doigt virtuel » qui pourrait se concentrer sur une zone à l'intérieur du fuselage beaucoup plus avec précision que n'importe quelle autre méthode connue. Un des défis de la représentation le corps humain ou les tumeurs ou d'écorchure les pierres de désignation d'objectifs est d'une façon non chirurgicale que le fuselage n'est pas homogène - les tissus, la graisse et l'os varient dans la densité - ainsi la plupart des signes d'ultrason deviennent faussé. La beauté de l'acoustique de temps-inversion (TRA), cependant, est que la technologie fonctionne plus avec précision dans un environnement qui a un bon nombre d'obstacles de ultrason-perturbation. Les environnements Difficiles comme le corps humain améliorent réellement le centre des ultrasons à un emplacement particulier, affiler le foyer et augmenter la précision.

Un des autres grands avantages de TRA dans les applications médicales est que les systèmes fonctionnent tellement rapidement, et se refocalise tellement rapidement, que le mouvement du fuselage ne présente presque aucun problème.

Les systèmes de TRA utilisent deux choses : retentissez (ou ultrason), avec une temps-inversion « miroir » ce des utilisations un alignement de transducteurs. Les transducteurs convertissent les ondes sonores en signes électriques, puis les inverses d'un ordinateur leur commande, et les transducteurs transfèrent les signes électriques de nouveau dans le son et orientent les ondes sonores inverses de retour dans le sens duquel ils sont venus.

Une d'adresses de papiers de M. Sutin's comment TRA peut être utilisé pour la représentation non linéaire. Une Telle représentation concernerait plusieurs systèmes s'orientants de TRA. L'interaction des poutres transversales permet le tridimensionnel, les images acoustiques non linéaires d'un objectif à l'intérieur d'un corps humain ou une structure matérielle.

M. Sutin, initialement de Russie, a entrepris des expériences à Paris avec le leader mondial dans le domaine de l'acoustique temps-renversée, M. Mathias Fink, le pionnier de la technologie.

Le système Américain de TRA a été développé et établi aux Laboratoires d'Artann, dirigés par M. Armen Sarvazyan, à un collègue de M. Sutin's. Des Expériences sur des applications médicales de TRA ont été entreprises par M. Sutin aux Laboratoires d'Artann.

Le travail Commun avec des scientifiques de Laboratoire National de Los Alamos, d'Université de Purdue, d'Université du Colorado, et de l'Institut Russe de la Physique Appliquée sera présenté en deux journaux, réfléchissant le progrès dans l'élaboration des méthodes acoustiques non linéaires de ressuage.

La recherche de Dr.Sutin sur l'acoustique temps-renversée est supportée par les Instituts Nationaux de la Santé, du Laboratoire National de Los Alamos et de la NASA.

Une Autre application d'une technique de TRA/nonlinear serait d'employer l'ultrason pour mesurer la pression sanguine à l'intérieur d'une certaine remarque ou la cavité dans le coeur. Pour effectuer ce travail, des gélules minuscules inoffensives (agents de contrat d'ultrason) seraient introduites dans le flot de sang. Elles réagiraient différemment pendant les différents conditions de la pression du coeur et leurs réactions seraient mesurées par les ondes sonores orientées de différentes cornières et retournées à un miroir de temps-inversion. Des Variations des niveaux d'harmoniques résonnant des gélules seraient marquées avec la pression ambiante. La précision du système de TRA permettrait s'orienter hautement précis dans une zone du coeur, en attendant la technique acoustique non linéaire fournirait à un technicien des informations sur des modifications de pression comme pompes de coeur.

Une application différente concernerait la capacité de vérifier d'une façon non chirurgicale les fissures dans des valves cardiaques mécaniques plus anciennes, un outil de valeur pour écarter des difficultés dans quelques patients cardiaques. Le dépistage des fissures internes et des imperfections en matériaux est une utilisation normale de technologie acoustique non linéaire. Cette application l'utiliserait simplement à l'intérieur du corps humain avec l'avantage de s'orienter de TRA.

La recherche de mesure de pression sanguine de Dr.Sutin concernant l'acoustique temps-renversée a été supportée par l'Institut de Technologie de Stevens en tant qu'élément de ses initiatives de ® de Technogenesis. (Technogenesis est le seul environnement de Stevens pour l'éducation et la recherche, dans lesquelles les élèves, le corps enseignant, et les associés dans le milieu universitaire, le gouvernement et l'industrie entretiennent commun des technologies neuves et des compagnies d'innovation de laboratoire à la mise en place de marché.)

La position supérieure de scientifique de M. Sutin est dans le Laboratoire de Davidson de Stevens, la partie du Charles V. Schaefer School du Bureau D'études avec les accents particuliers sur le bureau d'études d'océan et la recherche acoustique.

Déterminé en 1870, l'Institut de Technologie de Stevens offre la licence, le maître et les doctorats dans le bureau d'études, la science, de l'informatique, management et management de technologie, ainsi qu'une licence dans les sciences humaines et les arts généreux et dans le commerce et technologie. L'université, située directement en travers du Fleuve Hudson de New York City, a une adhérence totale d'environ 1.700 étudiants préparant une licence et de 2.600 étudiants de troisième cycle. Les Informations complémentaires peuvent être obtenues à partir de sa page Web chez www.stevens.edu