Minúsculos detectores de ultrassom de silício oferecem alta resolução

Pesquisadores alemães criaram um novo tipo de tecnologia de detector de ultrassom baseado em silício que é 10.000 vezes menor do que os transdutores de cristal piezoelétricos usados ​​atualmente para ultrassom clínica. O detector utiliza um chip de computador de silício que pode confinar a luz em dimensões que não podem ser vistas pelo olho humano. Como resultado, ele pode visualizar recursos muito menores do que os modernos sistemas de ultrassom.

O dispositivo foi criado por uma equipe de pesquisadores da Helmholtz Zentrum München e da Universidade Técnica de Munique. Eles o chamam de detector etalon de guia de ondas de silício, ou SWED. "Esta é a primeira vez que um detector menor do que o tamanho de uma célula do sangue é usado para detectar ultrassom usando a tecnologia fotônica de silício", afirmou o desenvolvedor do SWED Rami Shnaiderman em um comunicado à imprensa.

O SWED incorpora o mesmo tipo de fotônica de silício que os fabricantes usam para compactar componentes ópticos em pequenos chips de silício. Ele tem um tamanho de apenas 0,005 mm, ou 100 vezes menor que um fio de cabelo humano.

Ao contrário dos cristais piezoelétricos, o silício está prontamente disponível e se presta bem à produção em massa, de acordo com a equipe de pesquisa. O detector também supera as limitações de tamanho do ultrassom piezoelétrico, que tem um tamanho mínimo para a sensibilidade adequada. "Se um detector piezoelétrico fosse miniaturizado na escala do SWED, seria 100 milhões de vezes menos sensível", afirmou Shnaiderman.

Com seus recursos de imagem de super-resolução, a tecnologia SWED pode visualizar detalhes ultrafinos no tecido que a tecnologia de ultrassom atual não consegue ver. A equipe desenvolveu originalmente o SWED para imagens optoacústicas, mas já vê aplicações adicionais de imagens e sensores, bem como usos industriais.

Shnaiderman e sua equipe vão primeiro testar o dispositivo com imagens optoacústicas de células e estruturas microvasculares de tecidos. A esperança é continuar refinando o SWED até que esteja pronto para uso clínico.

"Continuaremos a otimizar todos os parâmetros desta tecnologia - a sensibilidade, a integração do SWED em grandes matrizes e sua implementação em dispositivos portáteis e endoscópios", afirmou Shnaiderman.

Imagem: Um chip de silício de 3 x 6 mm com vários detectores SWED. As gravuras em preto são os circuitos que conectam os detectores, que não são visíveis. Imagem cortesia de Helmholtz Zentrum Muenchen e Roman Shnaiderman.

Fonte: https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=ser&sub=def&pag=dis&ItemID=130252