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Lente Acústica Tridimensional

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El grupo de investigación “Sistemas inteligentes de computación” de la universidad de Cádiz, en colaboración con investigadores pertenecientes al Instituto de Microelectrónica de Madrid (IMM-CSIC), y a la Universidad de Valencia (UMDO) y han desarrollado una novedosa metodología para construir lentes acústicas. Las lentes están formadas por elementos dispersores con simetría radial lo que permite mayor flexibilidad en el diseño así como una mejora en su eficacia.

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Descripción

Se presenta además un prototipo de lente para frecuencias audibles para demostrar la validez del método de modelización. Las posibles aplicaciones van desde la medicina (cirugía no incisiva, ecografía, fisioterapia) y la ultrasónica en general, hasta la acústica ambiental.

La presente invención consiste en la descripción de un nuevo método para obtener lentes acústicas en diversos rangos de frecuencias acústicas (audible y ultrasonidos). Las lentes acústicas están formadas por un conjunto de anillos concéntricos de tal manera que tienen la habilidad de colimar los haces de sonido. La disposición correcta de los anillos se calcula en un espacio bi-dimensional por medio de un algoritmo de diseño inverso (Algoritmo genético).

Las lentes acústicas convencionales se basan en la curvatura de su superficie para focalizar el sonido gracias al fenómeno de la difracción. Por el contrario, las lentes aquí presentadas se basan en la reflexión del sonido por elementos (anillos) dispersores distribuidos de manera adecuada. Este hecho permite un mayor margen de diseño, y una mejora en el funcionamiento.

Así por ejemplo, se describe el funcionamiento de una lente multifoco-multifrecuencia capaz de cambiar la distancia focal en función de la frecuencia del sonido. Además, se presenta un ejemplo de funcionamiento de tal tipo de lente para una frecuencia audible de 2200 Hz, que valida la propuesta. Este tipo de lentes puede tener utilidades en medicina (por ejemplo en cirugía no incisiva por ultrasonidos) donde la energía acústica debe ser liberada en zonas específicas del cuerpo a diferente profundidad. En el mismo campo también se podrían utilizar para la obtención de imágenes tridimensionales por ecografía.

Por otro lado, el hecho de que la presente invención no solo se limita a los ultrasonidos, si no que también tiene validez en el rango audible, permite la utilización de las lentes acústicas en el control y/o eliminación del ruido ambiental.

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