ノースカロライナ州立大学の研究者が従来のコストの数分の一で超音波のプロトタイプを作成

2020年8月17日

ノースカロライナ州立大学の研究は、従来のコストのほんの一部で超音波技術を再定義できる可能性があり、研究者たちはその研究を推進するために業界パートナーを探しています。

今月、同大学の研究者らはACS Applied Materials & Interfaces誌に「圧電有機発光ダイオードを使用した直接音響イメージング」という新しい論文を発表した。

論文では、研究者らが開発した超音波技術を作成するための新しい手法の概念実証テストの詳細が述べられている。従来の超音波装置は、電気信号で検出した超音波をコンピューターを介して画像に変換する必要があるが、新しい方法では中間のステップが実質的に不要になる。

論文によれば、この新しい技術は「圧電トランスデューサーの表面に音響信号を光学的に表示できる」新しい超音波画像装置に依存している。

言い換えれば、研究者は有機発光ダイオード（OLED）を製造し、超音波がダイオードと相互作用するとダイオードが点灯し、画像が生成されるようになります。

論文の第一著者は、同大学の元博士研究員で現在は韓国科学技術研究院に所属しているユ・ヒョングン氏である。論文の共著者には、ノースカロライナ州立大学の元博士課程学生であるキム・ジンウク氏とキム・ハウク氏、および元博士研究員のニレシュ・バレンジ氏が含まれる。

ノースカロライナ州立大学の材料科学および工学の教授であり、この研究の共同責任著者であるフランキー・ソー氏によると、最初のプロトタイプは「簡単に」スケールアップできるという。

「私たちのプロトタイプは概念実証なので、10ピクセル×10ピクセルのOLEDアレイで設計しました。解像度は高くありません」と彼は用意した声明で述べた。「しかし、500ピクセル×500ピクセルにするのは簡単で、解像度を大幅に高めることができます。」

そうすることで、超音波技術とアクセス性に大きな利益がもたらされる可能性がある。ソ氏によると、この新しい技術により、超音波受信ユニットを「$100程度」で製造できるという。同氏は、従来の画像プローブは「$100,000以上かかる可能性がある」と見積もっている。

「これは超音波にとってまったく新しい分野なので、私たちは潜在的な応用を探り始めたばかりだ」と、同大学の教授でもう一人の共著者であるシャオニン・ジャン氏は語った。

大学は、これらの潜在的な用途を見つけ、技術をさらに開発するために、研究チームは「商業的用途を模索する」ために「業界パートナーと協力することに関心がある」と述べている。