Вчені придумали, як обійти один з головних недоліків ультразвукових зображень - погану роздільну здатність. Це можна зробити за допомогою нових метаматеріалів.
Важко знайти людину, яка жодного разу не бачила ультразвукове зображення власних органів, проте «прочитати» такі знімки часто може тільки фахівець. Справа в тому, що згідно із законами фізики, мінімальна величина об'єкта, який можна «побачити» за допомогою хвилі, обмежена самою довжиною хвилі. Наприклад, для отримання УЗД тканин, використовують частоту звукової хвилі в 1-5 м. Герц (такий звук людина розчути не в змозі), що відповідає роздільній здатності близько одного міліметра.
У дослідженні, опублікованому в журналі Nature Physics, фізики з Берклі, Автономного університету в Мадриді (Universidad Autonoma de Madrid) та інших європейських інститутів показали, що за допомогою спеціальної структури з метаматеріалів при УЗД можна зловити швидко загасаючі, так звані хвилі і отримати дозвіл в 50 разів менше, ніж довжина хвилі.
На основі метаматеріалів останнім часом вже були створені оптичні суперлінзи і почесні акустичні гіперлінзи. Тепер вчені пропонують на їх основі новий пристрій для вловлювання зникаючих хвиль. Це 1600 порожніх мідних трубок діаметром близько міліметра, упакованих у 16-сантиметровий брусок з квадратним поперечним перерізом (6.3 см). Така структура ловить хвилі, що зникають, і, проганяючи трубками до кінця бруська, допомагає відновити потрібні деталі на зображенні. Пристрій можна встановити на ультразвуковому зонді.
Роздільна здатність ультразвукових зображень знаходиться в міліметровому діапазоні. З новим приладом його обмежує тільки розмір дірок структури з метаматеріалу, пояснює керівник досліджень Сяобо Інь (Xiaobo Yin) з Берклі. Під час експериментів вчені використовували акустичні хвилі з частотою близько 2 к Герц, при цьому роздільна здатність зображення обмежується довжиною хвилі або 200 міліметрами. З дірчастим метаматеріалом при тій же самій довжині хвилі можна було розрізняти деталі розміром менше 4 міліметрів.
Пристрій допоможе також поліпшити роботу сонарів, що працюють під водою, та інших ультразвукових приладів.