محققان دانشگاه کارولینای شمالی متامواد مکملی را طراحی کرده‌اند که به متخصصان علم پزشکی و مهندسان در تشخیص مشکلات موجود در زیر پوست کمک کند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، این مواد طوری ساختاربندی شده‌اند که با
«لایه‌های بازدارنده» سر و کار داشته باشند؛ این لایه‌ها امواج صوتی
موردکاربرد در فراصوت‌ها را مسدود یا مختل کرده و امکان هدایت فراصوت به
سر انسان یا بال هواپیما را ممکن می‌سازند.
تصویربرداری فراصوت شامل منتشرکردن امواج صوتی با فرکانس بالا است که با
اندازه‌گیری میزان زمان لازم برای بازگشتشان به جسمی خاص، به شکل یک تصویر
ترجمه می‌شوند.
این شیوه برای معاینه جنین زن باردار یا اسکن‌کردن اقیانوس برای اجسام جامد
عالی است، اما مواد خاصی که بین اسکنر و ناحیه هدف قرار دارند (مانند
استخوان و فلز) بخش اعظمی از سیگنال را مسدود یا مختل می‌کنند. این
مولفه‌ها، لایه‌های بازدارنده خوانده می‌شوند.
متامواد مکمل از مجموعه‌ای از غشاها و لوله‌های کوچک در جهت‌های مختلف
ساخته شده و دارای ضخامت‌های متنوع هستند که ویژگی‌های صوتی لایه‌های
بازدارنده را به طور کارآمدی خنثی می‌کنند.
این شیوه با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای آزمایش شد و با سازه
متامواد به کاررفته، 88 درصد انرژی موج فراصوت از خلال لایه بازدارنده
استخوان عبور کرد، در حالی که بدون وجود متامواد مکمل، فقط 28 درصد از آن
عبور کرده بود.
محققان اکنون در حال طراحی و آزمایش نمونه اولیه فیزیکی هستند که معتقدند
به کارکردهایی در هر دو محیط پزشکی و صنعتی خواهد انجامید. این امر امکان
شناسایی ترک‌های بال‌های هواپیمای موجود در زیر پوست فلزی بال را فراهم
می‌کند. متامواد مزبور همچنین کاربردهای دارویی و تشخیصی مانند نظارت بر
جریان خون در مغز یا درمان تومورهای مغزی خواهد داشت.
جزئیات این دستاورد علمی در نشریه Physical Review X قابل‌مشاهده است.