新的“超级”超声波足够敏感 可以听到个别细菌

导读：超声技术已经被广泛使用了数十年，帮助潜水艇导航并让医生非侵入性地检查患者，但它可能会变得更加强大。

超声技术已经被广泛使用了数十年，帮助潜水艇导航并让医生非侵入性地检查患者，但它可能会变得更加强大。研究人员开发出一种“超级”超声波传感器，它非常灵敏，可以听到空气分子在四处移动或者是单个细胞的振动。

在普通的超声设备中，发射器和接收器由压电晶体制成。这意味着当电流施加到它们时它们会振动，从而产生超出人类听觉范围的高频声波。这些声波通过空气，水或软组织，当它们撞到更坚固的表面时会以不同的速率反弹。当它们返回晶体时，过程反向运行 - 振动产生电流，计算机可以破译该信息以创建图像，例如，可以清楚地看到子宫中的胎儿。

然而这些设备的敏感程度是有限的。为了实现这一目标，昆士兰大学的研究人员使用完全不同的设置来制作超声波传感器。在这项研究中，接收器是一个微小的硅片，宽148微米，厚1.8微米，后面是激光器。当声波在不同的地方撞击磁盘时，表面会轻微扭曲，激光可以读取这些干扰，从而产生更精确的图像。

“这是基于我们利用激光测量纳米级机械运动的新能力 - 在测量仪的水平上（原子核宽度的千分之一），”该研究的通讯作者Warwick Bowen教授向New Atlas解释道。 “这种能力的开发是为了实现新的量子技术。在这里，我们使用它来代替超声波传感。超声波驱动硅片上微尺度结构的机械振动，然后我们用激光读出。”

据Bowen介绍，这些新型传感器的精确度比现有技术高出约100倍。该设备可以测量超声波，这些超声波施加的力非常小，它们的重力对病毒的影响很大，它实际上可以听到随机移动的空气分子。在更实际的意义上，这种超声波可以很快用于听到个体细胞和细菌。

“短期来看，传感器可以提供一种研究细胞健康和功能的新方法，”Bowen说道。“活细胞随着它们的运作而振动。听这些振动可以提供信号，不仅是细胞是活着还是死亡，还有关于它是健康还是生病的，无论是正常的还是恶性的，或者只是关于内部的过程是什么。我们的传感器提供了一种在单细胞水平直接听到这些振动的方法。”

最终，该技术还可以用于改进航空和水下车辆的导航，并且从长远来看，解锁一系列全新的医学成像可能性，例如监测通过身体的单个细胞的运动。

该研究发表在《自然-通讯》杂志上。