Non tutti i suoni presenti in natura sono udibili dall’essere umano. Questo infatti riesce a percepire solo le frequenze comprese tra circa i 16-20 e i 20.000 Hz.
Esistono, nello spettro del suono, altri tipi di suoni che vanno al di sotto o al di sopra di questa soglia. Quando si superano appunto, i 20.000 Hz si parla di ultrasuoni.
Il nome stesso spiega tutto: “ultra” sta a significare che va oltre la soglia di udibilità.
Nel mondo terrestre però ci sono animali capaci di sentirli, come i cani, i delfini, le balene, i pipistrelli e i topi.
Da questi l’uomo ha imparato a studiare e a sfruttare gli ultrasuoni per realizzare dispositivi sia in campo medico che industriale.
Come si generano gli ultrasuoni?
A seconda dell’utilizzo, gli ultrasuoni possono essere generati dall’uomo mediante materiali piezoelettrici, i quali presentano specifiche caratteristiche meccanico-elettriche. Questi nello specifico sono il titanato di bario o il quarzo. A seconda di come essi vengono impiegati, riescono a generare diverse frequenze di ultrasuoni, che possono propagarsi in diversi materiali e con diverse caratteristiche di potenza delle macchine che li generano.
La magnetostrizione è invece un’altra modalità per creare ultrasuoni, attraverso la combinazione di alcuni tipi di metalli e leghe, e viene utilizzato principalmente per la produzione di lavatrici industriali.
Utilizzo degli ultrasuoni
Il grande vantaggio degli ultrasuoni sta nella loro capacità di riuscire a propagarsi attraverso materiali di diverso tipo, inclusi quelli biologici.
A livello industriale, sono impiegati per acquisire informazioni sulla struttura interna di manufatti e costruzioni, per la costruzione di sonar, per operazioni di saldatura, per la pulizia di piccoli oggetti e anche per nebulizzare l’acqua in alcune tipologie di umidificatori.
Nel campo animale sono usati per l’addestramento e la comunicazione con i cani e per allontanare topi e roditori.
Applicazioni degli ultrasuoni in campo medico
Poiché gli ultrasuoni sono capaci di oltrepassare diversi materiali, compreso il tessuto biologico, essi hanno trovato largo impiego soprattutto nella medicina.
Uno dei principali è quello nel campo dell’ecografia diagnostica, in quanto riescono a elaborare immagini dei tessuti molli all’interno del nostro corpo.
Il loro uso è anche di tipo terapeutico, ossia come la terapia fisica riabilitativa e la chirurgia ablativa. Grazie alla loro possibilità di rilasciare energia, ossia la cosiddetta onda d’urto, possono generare un calore tale da necrotizzare i tessuti tumorali e distruggerli. Sono impiegati per questo motivo nel trattamento del tumore alla prostata o per i fibromi uterini.
Gli ultrasuoni hanno inoltre la capacità di comprimere e decomprimere muscoli e tessuti, quindi vengono anche utilizzati nei centri estetici come trattamenti benessere per drenare i liquidi attraverso questi “micromassaggi”.