a pesquisa da acústica da Tempo-Reversão promete descobertas médicas

Os Cientistas não encontraram ainda uma maneira de fazer realmente o tempo ser executado para trás, mas no mundo pioneiro da pesquisa recente da acústica, mostraram uma maneira de fazer ondas sadias ser executado para trás em um tipo do eco reverso ultra-focalizado. Pela tecnologia conhecida como a acústica da tempo-reversão, as ondas sadias - no ordem inversa exacto do som original - ecoam directamente e muito precisamente de volta a seu ponto da fonte.

A tecnologia promete um vasto leque das aplicações, incluindo aplicações médicas tais como a imagem lactente médica ultra-precisa, técnicas diagnósticas usando o ultra-som, técnicas cirúrgicas incisão-livres, e mesmo o potencial para um método de recarregar as baterias de dispositivos implantados como pacemaker sem executar a cirurgia.

O Dr. Alexander Sutin, um perito da acústica e cientista do sénior no Instituto de Tecnologia de Stevens (Hoboken, NJ), é um co-autor de seis papéis a ser apresentados na Sociedade Acústica do Aniversário de América 75th que Encontra-se em maio de 2004 (New York City). Quatro dos papéis endereçam os sistemas da acústica da tempo-reversão que têm aplicações potenciais da descoberta na medicina, no teste nondestructive e na detecção de mina da terra.

“Quase todos os acousticians pensam que a acústica da tempo-reversão é o assunto o mais quente na acústica,” dizem o Dr. Sutin.

Uma área da investigação médica da sua equipe envolve um tipo “do dedo virtual” que poderia se centrar sobre uma área dentro do corpo muito mais precisamente do que todo o outro método conhecido. Um dos desafios da imagem lactente o corpo humano ou os tumores ou da bílis as pedras da escolha de objectivos é não cirurgicamente que o corpo não é homogéneo - os tecidos, a gordura e o osso variam na densidade - assim a maioria de sinais do ultra-som se torna distorcido. A beleza da acústica da tempo-reversão (TRA), contudo, é que a tecnologia trabalha mais precisamente em um ambiente que tenha lotes de obstáculos dedistorsão. Os ambientes Difíceis como o corpo humano melhoram realmente a focalização dos ultra-sons a um lugar específico, apontar o foco e a aumentação da precisão.

Uma das outras vantagens grandes de TRA em aplicações médicas é que os sistemas trabalham tão ràpida, e refocus tão rapidamente, que o movimento do corpo não apresenta quase nenhum problema.

Os sistemas de TRA empregam duas coisas: soe (ou ultra-som), junto com uma tempo-reversão “espelho” esse usos uma disposição de transdutores. Os transdutores convertem ondas sadias em sinais elétricos, a seguir os reversos de um computador seu pedido, e os transdutores transferem sinais elétricos de novo no som e apontam as ondas sadias reversas para trás no sentido de que vieram.

Um de endereços dos papéis do Dr. Sutin como TRA pode ser usado para a imagem lactente não-linear. Tal imagem lactente envolveria diversos sistemas de focalização de TRA. A interacção dos feixes de cruzamento permite imagens acústicas tridimensionais, não-lineares de um objeto dentro de um corpo humano ou uma estrutura material.

O Dr. Sutin, originalmente de Rússia, conduziu experiências em Paris com o líder mundial no campo da acústica tempo-invertida, Dr. Mathias Fink, pioneiro da tecnologia.

O sistema Americano de TRA foi desenvolvido e construído nos Laboratórios de Artann, dirigidos pelo Dr. Armen Sarvazyan, em um colega do Dr. Sutin. As Experiências em aplicações médicas de TRA foram conduzidas pelo Dr. Sutin em Laboratórios de Artann.

O trabalho Comum com os cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos, da Universidade de Purdue, da Universidade Do Colorado, e do Instituto do Russo de Física Aplicada será apresentado em dois papéis, refletindo o progresso na revelação de métodos acústicos não-lineares da detecção de rachadura.

A pesquisa de Dr.Sutin sobre a acústica tempo-invertida é apoiada pelos Institutos de Saúde Nacionais, do Laboratório Nacional de Los Alamos e da NASA.

Uma Outra aplicação de uma técnica de TRA/nonlinear seria usar o ultra-som para medir a pressão sanguínea dentro de algum ponto ou a câmara dentro do coração. Para fazer este trabalho, as cápsulas minúsculas inofensivas (agentes do contrato do ultra-som) seriam introduzidas no córrego do sangue. Reagiriam diferentemente durante as condições diferentes da pressão do coração e suas reacções seriam medidas pelas ondas sadias apontadas dos ângulos diferentes e retornadas a um espelho da tempo-reversão. As Variações nos níveis dos harmónicos que resonating das cápsulas seriam correlacionadas à pressão ambiental. A precisão do sistema de TRA permitiria a focalização altamente exacta em uma área do coração, entrementes a técnica acústica não-linear daria a um diagnosticador a informação sobre mudanças da pressão como as bombas do coração.

Uma aplicação diferente envolveria a capacidade para verificar não cirurgicamente para ver se há rachaduras em umas válvulas de coração mecânicas mais velhas, uma ferramenta valiosa para defender fora dificuldades em alguns pacientes de coração. A detecção de rachaduras e de falhas internas nos materiais é um uso padrão da tecnologia acústica não-linear. Esta aplicação empregá-la-ia simplesmente dentro do corpo humano com o benefício da focalização de TRA.

A pesquisa da medida da pressão sanguínea de Dr.Sutin que envolve a acústica tempo-invertida foi apoiada pelo Instituto de Tecnologia de Stevens como parte de suas iniciativas do ® de Technogenesis. (Technogenesis é o ambiente original de Stevens para a educação e a pesquisa, em que os estudantes, a faculdade, e os sócios na academia, no governo e na indústria consolidam comum novas tecnologias e empresas da inovação do laboratório à aplicação do mercado.)

A posição superior do cientista do Dr. Sutin está dentro do Laboratório do Davidson de Stevens, da parte do Charles V. Schaefer Escola da Engenharia com ênfases especiais na engenharia de oceano e da pesquisa acústica.

Estabelecido em 1870, o Instituto de Tecnologia de Stevens oferece o bacharelado, o mestre e os doutoramentos na engenharia, a ciência, a informática, a gestão e a gestão da tecnologia, assim como um bacharelado nas humanidades e nas humanidades e no negócio e na tecnologia. A universidade, situada directamente através do Rio Hudson de New York City, tem um registro total de aproximadamente 1.700 universitários e de 2.600 alunos diplomados. A Informações adicionais pode ser obtida de seu Web page em www.stevens.edu