Sóng siêu âm là gì? Có ứng dụng gì trong y học và công nghệ

Sóng siêu âm là một trong những phương pháp công nghệ cao được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống. Vậy cụ thể thì sóng siêu âm có tần số là bao nhiêu, ứng dụng thực tiễn như thế nào và đặc điểm ra sao? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp toàn bộ những thắc mắc của bạn, tham khảo ngay!

Sóng siêu âm là gì?

Sóng siêu âm hay còn được gọi là sóng âm có tần số lần dao động trong một giây là cực kỳ lớn khoảng 20000 Hz. Ngược lại, còn đối với dải tần số kéo dài từ 20Hz cho tới 200MHz mà con người có thể nghe được gọi là hạ Âm. 

Sóng siêu âm hoạt động theo nguyên lý nén và giãn nở dao động trong môi trường xung quanh, mỗi lượt sóng âm nở và nén trong một chu kỳ dao động.

Đặc tính của sóng siêu âm

Xác định sóng siêu âm có tần số bao nhiêu là chưa đủ, bạn cần phải nắm bắt chính xác từng đặc tính của loại sóng này để có phương hướng sử dụng hiệu quả nhất. Theo nguyên lý, sóng siêu âm có những đặc tính như sau:

• Tần số (Frequency): Là số chu kỳ diễn ra trong 1 giây của sóng siêu âm, quyết định trực tiếp tới mức độ xuyên thấu của sóng âm cũng như chất lượng hình ảnh phản hồi.
• Chu kỳ (Period): Là thời gian cần thiết để hình thành hoàn chỉnh một bước sóng đi lên và xuống, liên quan trực tiếp với tần số của sóng siêu âm.
• Biên độ (Amplitude): Được xác định bằng sự chênh lệch giữa đỉnh và vùng lõm của sóng âm để có được giá trị trung bình.
• Công suất (Power): Là mức năng lượng được vận chuyển thông qua sóng siêu âm, với đơn vị tính là Watts. Tỷ lệ thuận với biên độ của sóng để điều chỉnh tăng giảm tùy biến.
• Cường độ (Intensity): Là sự tập trung mức năng lượng trong sóng siêu âm, thường được tính bằng cách chia công suất của sóng âm.
• Độ dài bước sóng (Wavelength): Là chiều dài của sóng âm, được xác định dựa trên khoảng cách của 1 chu kỳ với ký hiệu là Lambda.
• Vận tốc truyền âm (Propagation speed): Là khoảng cách mà sóng âm truyền qua một môi trường đặc thù trong 1 giây duy nhất.

Sóng siêu âm có ứng dụng gì?

Thường thì việc xác định sóng siêu âm tần số bao nhiêu sẽ quyết định tới phương hướng sử dụng phù hợp. Dưới đây là những ứng dụng phổ biến từ sóng siêu âm mà bạn nên tham khảo:

Ứng dụng trong quân sự

Ở lĩnh vực quân sự, đặc biệt là trinh sát biển thì sóng siêu âm là công nghệ được áp dụng rộng rãi nhất. Nó có thể phát hiện các tài nguyên thủy sản, đưa ra cảnh báo về chướng ngại vật tự nhiên. Một số trường hợp còn có thể tìm kiếm và định vị các loại tàu ngầm xâm nhập bất hợp pháp vào vùng lãnh thổ.

Ứng dụng trong y học

Sóng siêu âm thường được tích hợp trên các thiết bị y khoa cao cấp, với khả năng ghi nhận hình ảnh và thăm khám sức khỏe. Loại sóng siêu âm phổ biến được ứng dụng trong y khoa là sóng siêu âm 2D để kiểm tra sơ bộ, siêu âm 3D khám thai. Cao cấp hơn nữa là siêu âm Doppler để kiểm tra chi tiết tình trạng mạch máu.

Sóng siêu âm thường được sử dụng nhiều trong những công nghệ làm đẹp da. Vậy cùng điểm qua top 06 công nghệ trẻ hóa da sử dụng sóng siêu âm nhé,

Làm sạch đồ dùng

Sóng siêu âm thường được dùng trong lĩnh vực sản xuất, chế tạo thiết bị tẩy rửa công nghệ cao. Khi bộ rung trong máy tẩy rửa hoạt động sinh ra tín hiệu dao động của từ trường, thúc đẩy các bọt bóng khí di chuyển ở tốc độ cao trên bề mặt cần tẩy rửa. Mức độ tác động từ sóng xung kích được cho là rất mạnh, mang tới hiệu năng làm sạch toàn diện các chi tiết cần vệ sinh.

Ứng dụng trong máy phun sương

Công nghệ sóng siêu âm cũng góp phần tách nhỏ các phân tử nước và khuếch tán để tạo thành hơi sương. Do đó mà tăng cường hiệu quả sản xuất trong trồng trọt, chăn nuôi nông nghiệp. Loại máy phun sương có sóng siêu âm cũng là giải pháp hỗ trợ làm mát ngày hè, được ứng dụng rộng rãi với nhiều mục tiêu sử dụng khác nhau

Ứng dụng trong giám sát

Việc xác định sóng siêu âm có tần số thích hợp cũng góp phần thực hiện công tác giám sát hiệu quả hơn. Những rung động về âm thanh sẽ tạo ra bước sóng phản xạ trở lại với hệ thống nhận diện. Thông qua bộ chuyển đổi, hệ thống sẽ tái tạo thành âm thanh có thể nghe được. Vậy nên sóng siêu âm thường được ứng dụng trong lĩnh vực giám sát nghe nhìn.

Tiệt trùng sữa

Sóng siêu âm có tần số thích hợp thường được sử dụng để phá vỡ kết cấu chất béo tự nhiên trong sữa, giúp chất béo trở nên đồng nhất với lớp dưỡng chất. Cùng với đó là khử khuẩn, loại bỏ các vi sinh vật có thể gây hư hại sữa. Một dây chuyền thanh trùng sữa tiêu chuẩn thường sẽ có sự góp mặt của cơ chế khử khuẩn bằng sóng siêu âm.

Sóng siêu âm được phát ra như thế nào?

Sóng siêu âm là sóng cơ học, vậy nên để phát ra sóng siêu âm thì nó phải được phát ra dựa trên quy luật sóng cơ. Cụ thể là:

• Sóng siêu âm tạo thành từ những tinh thể áp điện nằm bên trong đầu máy siêu âm, khi dòng điện chạy qua sẽ khiến tinh thể co lại và giãn ra với mức tần số của dòng điện phân cực thành sóng siêu âm.
• Sau đó bước sóng siêu âm sẽ được truyền đi theo từng chu kỳ dao động, chu kỳ này được tính trên giây phản hồi và được gọi là Hertz (viết tắt là Hz)
• Tùy thuộc cấu tạo của máy mà sóng siêu âm có thể phản hồi ngược lại để đưa ra những chỉ số đặc trưng. Giúp người dùng đưa ra nhận định chính xác về bề mặt mà sóng siêu âm tác động lên.

Sóng siêu âm có gây hại cho sức khỏe không?

Sóng siêu âm có tần số cao hơn mức mà con người có thể phát hiện, nhưng nó cũng tạo ra một số ảnh hưởng tiêu cực đối với sức khỏe nếu chẳng may tiếp xúc. Cụ thể là:

• Sóng siêu âm có thẻ gây vô sinh ở nam giới trong vòng 6 tháng
• Mẹ bầu mang thai con trai có thể bị ảnh hưởng tới sức khỏe sinh sản nếu thường xuyên tiếp xúc sóng siêu âm.
• Siêu âm gây tác động xấu đến khả năng phát triển tự nhiên của não bộ thai nhi
• Một số nghiên cứu chỉ ra bước sóng siêu âm cao tần làm biến dạng trường DNA, gây sai lệch trong việc di truyền gen.
• Tần số sóng âm lớn hơn mức 20KHz sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp tới thính giác theo chiều hướng xấu.

Với những thông tin mà thiết bị thẩm mỹ S-life vừa cung cấp, chắc chắn bạn đọc sẽ phần nào hiểu được sóng siêu âm có tần số bao nhiêu, có những đặc tính nào và ứng dụng ra sao trong đời sống hàng ngày. Trong trường hợp cần tìm hiểu thêm về công nghệ sóng siêu âm, hãy liên hệ ngay tới hotline để được tư vấn ngay từ hôm nay!