Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe worden druppels verplaatst door echografie?

Druppels kunnen door middel van ultrageluid worden verplaatst via een fenomeen dat bekend staat als akoestische stralingskracht. Deze kracht ontstaat door de interactie tussen de akoestische golven en de druppels. Wanneer een akoestische golf door een medium gaat, oefent deze een kracht uit op de deeltjes in het medium. Deze kracht is evenredig met het kwadraat van de akoestische druk en de gradiënt van de akoestische druk.

In het geval van druppels duwt de akoestische stralingskracht de druppels in de richting van de golfvoortplanting. Dit komt omdat de druppeltjes dichter zijn dan het omringende medium en een grotere kracht ondervinden van de akoestische golven. De kracht die op een druppel wordt uitgeoefend, is ook evenredig met de grootte van de druppel. Dit betekent dat grotere druppels gemakkelijker worden verplaatst dan kleinere druppels.

Akoestische stralingskracht is gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder druppelmanipulatie, deeltjessortering en celscheiding. Het is een krachtig hulpmiddel om kleine deeltjes contactloos te manipuleren.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van hoe akoestische stralingskracht werkt:

1. Wanneer een akoestische golf door een medium gaat, ontstaat er een drukgradiënt. Deze drukgradiënt is evenredig met het kwadraat van de akoestische druk en de golflengte van de akoestische golf.

2. De drukgradiënt oefent een kracht uit op de deeltjes in het medium. Deze kracht is evenredig met het kwadraat van de akoestische druk, de gradiënt van de akoestische druk en het volume van het deeltje.

3. In het geval van druppels duwt de akoestische stralingskracht de druppels in de richting van de golfvoortplanting. Dit komt omdat de druppeltjes dichter zijn dan het omringende medium en een grotere kracht ondervinden van de akoestische golven.

4. De kracht die op een druppel wordt uitgeoefend, is eveneens evenredig met de grootte van de druppel. Dit betekent dat grotere druppels gemakkelijker worden verplaatst dan kleinere druppels.

Akoestische stralingskracht heeft een aantal voordelen ten opzichte van andere methoden voor deeltjesmanipulatie. Het is een contactloze methode, wat betekent dat de deeltjes niet worden beschadigd. Het is bovendien een relatief zachte methode, wat betekent dat de deeltjes niet worden beschadigd. Bovendien is het een zeer nauwkeurige methode, waardoor deeltjes met een hoge mate van nauwkeurigheid kunnen worden gemanipuleerd.