Ultragarso tyrimai: „matyti“ virš girdimumo ribos

„Vien fundamentinius tyrimus atlikti šiais laikais yra didelė prabanga, todėl visi mūsų tyrimai skirti aktualioms problemoms pačiuose įvairiausiuose sektoriuose spręsti. Ultragarso metodai taikomi ir gamyboje, ir aviacijoje, ir medicinoje“, – sako Kauno technologijos universiteto (KTU) profesorius Renaldas Raišutis.

Jis patvirtina taikomojo mokslo vertę šiuolaikiniame pasaulyje, tuo pačiu griaudamas nekomunikabilaus, laboratorijoje užsidariusio „mokslą dėl mokslo“ tiriančio mokslininko įvaizdį.

Pasak KTU K. Baršausko Ultragarso mokslo instituto mokslininko, jo darbas yra kaip reta kūrybinis – pramonės atstovų ar medikų iškeltoms problemoms tenka ieškoti sprendimo būdų, pritaikyti turimus tyrimų metodus visiškai naujose situacijose.

„Tyrėją džiugina ne tik pats tyrimo procesas, bet ir jo rezultate sukuriama pridėtinė vertė“, – sako R. Raišutis.

Ultragarso mokslas R. Raišutį, tuo metu elektronikos inžinierių, patraukė įvairiomis taikymo galimybėmis – nuo inžinerinių konstrukcijų iki mikroskopinės medicinos. Šiandien vienas iš svarbiausių jo projektų yra piktybinių odos auglių ultragarsinės diagnostikos tobulinimas, kuris vykdomas bendradarbiaujant dviem didžiausiems Kauno universitetams – KTU ir Lietuvos sveikatos mokslų universitetui (LSMU).

Negirdimas garsas atveria tai, kas nematoma

Nors žodis „garsas“ šios tyrimų srities pavadinime yra dominuojantis, ultragarso bangos yra negirdimos, arba, pasak R. Raišučio, virš girdimumo ribos.

„Žmogaus ausis girdi iki 14-15 tūkst. Hz dažnio bangas, o mūsų darbo sritis prasideda nuo 30 tūkst. Hz ir aukščiau. Patys žemiausi ultragarso bangų dažniai naudojami didelių objektų – kuro talpyklų, vėjo jėgainių menčių, lėktuvų sparnų tyrimui. Jomis galima tikrinti ir, pavyzdžiui, užkastus vamzdynus korozijos pažeistų vietų nustatymui. Pavyzdžiui, nukreiptųjų ultragarso bangų ilgis yra ilgesnis už vamzdynų sienelių storį, joms padedant galima ultragarsu „matyti“ iki 100 metrų į priekį“, – aiškina KTU profesorius.

Medicinoje, žmogaus vidaus organų tyrimams naudojamas vidutinis ultragarso bangų dažnis – nuo 5 iki 14 MHz, o aukštesni dažniai, apie 20 MHz, naudojami odos pažeidimų, pavyzdžiui, piktybinių auglių tyrimams.

Tiriami ir kompiuteriniai gedimai

Patys aukščiausi ultragarso bangų dažniai – iki kelių šimtų MHz – naudojami ultragarsinei mikroskopijai.

„Ultragarsine mikroskopija mes atliekame mikrograndynų (daugiasluoksnių sudėtingų elektroninių elementų) vidinės struktūros tyrimus. Nuo mikrograndyno patikimumo priklauso elektroninių prietaisų veikimas – nuo kompiuterio ar buitinės skalbimo mašinos iki lėktuvo valdymo sistemos“, – pasakoja R. Raišutis.

Ultragarsinė mikroskopija taikoma ir su medicina susijusiuose audinių mikrostruktūrų tyrimuose.

Tikslumu beveik prilygsta rentgenui

„Šiandien ultragarso bangomis galima gauti beveik tokio paties tikslumo atvaizdus kaip ir rentgeno spinduliais. Ilgainiui, vystantis technologijoms, tikimasi, jog ultragarsas bus vis dažniau naudojamas dėl vis plačiau atsiveriančių ankstyvosios diagnostikos galimybių“, – sako R. Raišutis. Pasak jo, ultragarsinė diagnostika yra pranaši tuo, jog yra neinvazinė, nekenksminga ir neskausminga.

KTU dirbanti mokslininkų grupė ultragarsiniu mikroskopu tiria chirurginiu būdu pašalintus odos auglių mėginius, siekdami įgyti žinių, kaip atskirti auglius ankstyvojoje stadijoje be chirurginės intervencijos.

„Mūsų kartu su LSMU atliekamo projekto galutinis tikslas yra ne vien tikslus auglio įsiskverbimo gylio išmatavimas ultragarso būdu, bet ir vidinės jo struktūros charakterizavimas. Ankstyvojoje stadijoje nustačius pavojingą auglį galima išgelbėti žmogaus gyvybę“, – apie ultragarso galimybių pritaikymą medicinoje pasakoja R. Raišutis.

„Žalioji“ technologija

Ultragarso technologiją KTU profesorius apibūdina, kaip ypač „žalią“ – ji nekenksminga nei operatoriui, nei vartotojui, medicinos atveju – nei gydytojui, nei pacientui. Mechaninių ultragarso bangų aktyvumas yra labai nedidelis, be to, jos generuojamos trumpais impulsais laike, dėl to nėra jokio žalingo liekamojo poveikio.

Be to, ultragarsu ieškoma defektų aplinkai pavojinguose objektuose, tokiuose, kaip milžiniškos kuro talpyklos, kurioms prakiurus grėstų gamtinė katastrofa. Ultragarsas naudojamas ir „žaliojoje“ energetikoje, pavyzdžiui, ieškant mikroįtrūkimų vėjo jėgainių sparnuose, kurių atitrūkimas nuo jėgainės keltų pavojų aplinkai ir žmonių gyvybėms.

Ant mokslų sandūros

„Ultragarso mokslo tyrimai yra ant mokslų sandūros. Čia reikalingos fizikos, matematikos ir informatikos, elektronikos ir mechanikos, o atliekant projektus, susijusius su medicina – ir medicinos žinios bei kompetencijos“, – sako R. Raišutis.

Pasak jo, KTU ultragarso mokslo tyrimų srityje dirbančių mokslininkų komandos didžiulis privalumas yra įvairiapusė komandos patirtis – institute dirba ir patyrę įvairių mokslo krypčių tyrėjai, tyrimus atlieka bakalauro ir magistrantūros studentai, ir doktorantai.

„Būdami plataus profilio, galime konkuruoti su kitais Europos tyrimų centrais – esame greiti, dinamiški, turime visapusišką išskirtinių žinių ir kompetencijų paketą“, – įsitikinęs KTU Ultragarso mokslo instituto profesorius.

• Esu mažos, iki 3 ha miško valdos savininkas. Ką turėčiau žinoti?
• Automobilio vairuotojo atsakomybė: kada keleivis privalo būti išlaipintas.
• Vasarai, kai atsivalgysite šaltibarščių: atgaivins agurkų šaltsriubė.
• Schema, kai tampate nusikaltėlių bendrininku: kaip atpažinti ir apsisaugoti.
• RRT: skaitmeninių sukčių metodams tobulėjant, esamų priemonių nebepakanka.
• Įminė mįslę, kaip nesutikti su vadovu ar aukštesnio statuso žmogumi?
• Kaip saugiai transportuoti televizorių, skalbimo mašiną ar šaldytuvą.
• 5 svarbiausi dokumentai, norintiems parduoti automobilį greičiau ir brangiau.
• Lietuvos radijo ir televizijos komisija patyrė kibernetinę ataką.
• Kokias didžiausias klaidas daro keliautojai: galite būti nepasiekiami.
• 7 finansiniai žmonių asmenybės tipai: pasitikrinkite, kuris esate jūs.
• Vilniaus TV bokšto rekonstrukcija: taurėje lankytojams atvertos naujos erdvės.
• Dirbtinio intelekto rinka 2030-aisiais: investuoti, reguliuoti ar bijoti?
• Vidaus vartojimas – Lietuvos ekonomikos augimo variklis.
• Ne tik varlių šlaunelės ir sraigės: 2 greiti ir pigūs prancūziški patiekalai.
• Kodėl įspėjamuosius pranešimus kartais gauna ne visi gyventojai?
• JAV atvėrė rinką Lietuvos oro bendrovėms.
• Kuo naudinga garso terapija?
• Koks turėtų būti seifo saugumo lygis?
• Ką veikti lietingais vakarais porai? 5 idėjos.
• Ką būtina žinoti apie vaistų nuo skausmo vartojimą? Didžiausios klaidos.
• Blokuojami 23 IP adresai, kuriais pasiekiama Kremliaus propaganda.
• Ženšenis: natūralus adaptogenas jūsų sveikatai.
• Lietuvos biudžetas nepasipildo milijonais už automobilių ridos klastojimą.
• IT Lietuvoje: trečdalis tėvų vis dar mano, kad tikslieji mokslai – berniukams.
• Ar galiu savo miške iškirsti sausuolius ir ko tam reikia?
• Ką daryti, kad turimas turtas nenuvertėtų: atkreipkite dėmesį į 4 žingsnius.
• Lietuvą sėkmingai pasiekė stiklinės stadijos europiniai unguriai.
• Paštu apsimetantys sukčiai masiškai atakuoja mobiliojo ryšio vartotojus.
• Ekonominiai ciklai: ar žinote, kaip jais pasinaudoti jūsų naudai?
• Pavasaris – vagišių darbymetis: neša kepsnines, net ir sunešiotus batus.
• Žvilgsnis į ateitį – „airBaltic“ išbandė „SpaceX“ internetą „Starlink“.
• Pensijos tolsta, darbuotojai sensta. Keisti požiūrį privalės ir darbdaviai.
• Žengsime į vasaros laiką − kodėl šis metas itin pavojingas vairuotojams?
• Seimas spręs, ar leisti gyventojams pasitraukti iš pensijų kaupimo.
• Daugiau nei ketvirtadalis vairuotojų vėluoja laiku atlikti techninę apžiūrą.
• Pasiūlymas internete lėmė prarastą laisvę: kaip atskirti verbavimą?
• Stalo žaidimai šeimai: linksmybės ir mokymosi derinys.
• Taip įdarytų kiaušinių dar neragavote: nustebinsite visą šeimą.
• Kaip keičiasi vairavimo įpročiai persėdus į elektromobilį?

Šio sąrašo naujienos detaliau

Daugiau ankstesnių naujienų:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148