11 августа в Перми ученые Института механики сплошных сред УрО РАН нашли способ применения магнитожидкостного мостика для улучшения ультразвуковой диагностики. Исследователям удалось построить математическую модель движения ферроколлоида в зазоре между датчиком и контролируемой поверхностью, решив тем самым фундаментальную задачу гидродинамики. Данную информацию сообщает портал ТАСС.
УЗИ позволяет изучать внутреннее строение материалов и живых тканей без нарушения их целостности. Для точности важно, чтобы акустический сигнал передавался с минимальными потерями, а датчик мог свободно перемещаться по поверхности. Обычно пространство между датчиком и объектом заполняют жидкостью, которая образует акустический тракт — жидкостный мостик. При его разрушении полезный сигнал пропадает.
Магнитная жидкость, созданный искусственно коллоид с наночастицами феррита, решает эту проблему. Она не вытекает под действием силы тяжести и не оставляет заметного следа на поверхности, в отличие от воды, спирта или глицерина. Это обеспечивает стабильный акустический контакт при сканировании.
Идея использовать ферроколлоид в УЗИ возникла еще в 1990-х годах, но реализация требовала решения задач гидродинамики тонких пленок. Заведующий лабораторией Денис Голдобин пояснил, что на свободную поверхность магнитной жидкости в основном влияют магнитные силы, а не гравитация и капиллярные эффекты. Поэтому такой жидкостный мостик может существовать в зазоре любой толщины.
Разработанная модель позволяет оценить параметры магнитоакустического контакта и свойства жидкости, а также минимизировать ее расход. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России.