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Aplicaciones de los Ultrasonidos

Estas ondas acústicas, cuya frecuencia es imperceptible para el oído humano, cuenta con numerosas aplicaciones como generar tonos molestos sólo para los jóvenes…

Ultrasonidos

Simulación de ondas acústicas producidas en un altavoz…

Simulación de ondas acústicas producidas en un altavoz…

El oído percibe los sonidos, su volumen, tono, timbre y la dirección de la cual provienen gracias a que es capaz de transformar en impulsos eléctricos las vibraciones sonoras percibidas por el tímpano para que así puedan ser interpretados por la corteza auditiva. El oído humano sólo está capacitado para oír un rango de ondas sonoras, ya que no percibe las vibraciones menores a 15 veces por segundo ni tampoco las mayores a 20.000 veces por segundo.

Por ello, los sonidos que superan el nivel superior ligeramente se denominan ultrasonidos. Por el contrario, los sonidos que no alcanzan este umbral se denominan infrasonidos.

Muchos animales como los delfines y los murciélagos utilizan la ecolocalización o sonar, un sistema de orientación similar al radar que emplea los ultrasonidos. Estas ondas sonoras emitidas por estos animales son tan altas que se reflejan fácilmente en todos los objetos a su alrededor, siendo recibidas por su sistema auditivo constituido por dos oídos colocados a cierta distancia una del otro. El eco llega con un retardo y con diferencias de intensidad y frecuencia a cada uno de los oídos, dependiendo de la posición espacial del objeto que lo ha generado, permitiendo así al animal determinar la distancia a la que se encuentra dicho objeto, como también el tamaño y otras características. Otros animales, como los elefantes, utilizan los infrasonidos para comunicarse a largas distancias (decenas de kilómetros), ya que estas ondas acústicas se atenúan en menor medida. Otros, como el tigre, los utilizan, por medio de sus rugidos, por el efecto paralizante que provoca en sus presas.

Espanta Jóvenes

aplicaciones_ultrasonidos_06Una de las aplicaciones más peculiares de estas ondas es como “espanta jóvenes”. El oído de las personas jóvenes (menores de 25 años) y de aquellos que no han experimentado ruidos de alta intensidad durante largos periodos de tiempo es capaz de percibir ondas sonoras de frecuencias más elevadas. Por ello, se ha diseñado un aparato que emite un sonido similar al zumbido de un insecto en estas frecuencias próximas al ultrasonido, siendo muy molesto para los oídos más sensibles.

En el enlace que te proponemos podrás comprobar qué grado de sensibilidad auditiva dispones. Para ello sólo tienes que escuchar los tonos a diferentes frecuencias en orden ascendente de frecuencia. La mayoría deberíais ser capaces de oír por encima de los 14’1kHz.

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Ultrasonidos 2D, 3D y 4D

Otra de las aplicaciones en las que son utilizados los ultrasonidos es en la creación de imágenes de partes internas del cuerpo enviándolas éstas hacia la zona deseada. Estas ondas sonoras de alta frecuencia reflejan (eco) en las estructuras corporales de distinta forma, ya que se atenúan de una forma diferente, siendo posteriormente recogidas e interpretadas por un computador que crea así la imagen. Generalmente, a mayor frecuencia se logra menor penetración y viceversa, a menor frecuencia podemos lograr mayor penetración.

El modo convencional de exploración de ultrasonido del embarazo es de dos dimensiones (2D). En él, la imagen está hecha de porciones diminutas y sólo una porción puede ser vista a un tiempo. Con el ultrasonido 3D, se toma un volumen de ecos, se almacenan digitalmente y se oscurecen para producir imágenes vivas del feto. Un ultrasonido de 4D toma las imágenes producidas por un ultrasonido de 3D y les añade un elemento de movimiento. En todas las ecografías de embarazo se utiliza un gel a base de agua en el área del cuerpo que se va a evaluar para facilitar la trasmisión de las ondas sonoras.

Ecografía 2D

Ecografía 2D

Ecografía 3D

Ecografía 3D

Ecografía dinámica 4D

Ecografía dinámica 4D

Ecolocalización con ultrasonidos.

Ecolocalización con ultrasonidos.

Ecolocalización con ultrasonidos.

La tecnología de ultrasonidos, desarrollada durante la Primera Guerra Mundial para la detección de los submarinos con sonar, cuenta hoy con variadas aplicaciones en alimentos. La combinación de ultrasonidos con calor o presión inactiva microorganismos y enzimas especialmente resistentes al calor, gracias a la cavitación. Los ultrasonidos de alta intensidad se han venido utilizando para limpieza de equipos, desgasificado de líquidos, homogeneización, inducción de reacciones de oxidación/reducción, extracción de enzimas y proteínas, inducción de la nucleación durante la cristalización, entre otras aplicaciones…

Referencias:
http://pregnancy.about.com/cs/ultrasounds/l/bl3dusindex.htm
http://www.consumaseguridad.com/ciencia-y-tecnologia/2006/05/10/23462.php
http://www.bbc.co.uk/wiltshire/content/articles/2006/04/04/mosquito_sound_wave_feature.shtml
http://healthlibrary.epnet.com/GetContent.aspx?token=0d429707-b7e1-4147-9947-abca6797a602&chunkiid=126643

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