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de los Materiales.
Cómo Detectar la Estructura Interna de los
Objetos
6 de Noviembre de 2001.
 Un profesor de mecánica teórica y aplicada de la University of Illinois ha desarrollado un método que permite realizar medidas ultrasónicas sin utilizar una fuente. La detección de las pequeñas vibraciones de energía térmica que existen de forma natural en todos los objetos tendrá aplicaciones tanto en sismología como en la ciencia de los materiales.
Richard Weaver (ver imagen), asistido por su colega Oleg Lobkis, ha medido durante un experimento las minúsculas ondas sónicas (llamadas fonones) que se propagan dentro de un bloque de aluminio a temperatura ambiente. Según los científicos, el sonido que han escuchado procede de las fluctuaciones térmicas arbitrarias generadas en algún lugar de la muestra, por ejemplo, cuando una molécula del aire golpea en su superficie.
Aunque nadie dudaba que tales perturbaciones existieran, nadie las había medido con anterioridad. Weaver y Lobkis no sólo han probado que las vibraciones se pueden medir sino que además han mostrado que la información puede aportar datos sobre la estructura interna del objeto.
En primer lugar, escucharon el "ruido", y después utilizaron operaciones matemáticas complejas en busca de patrones o repeticiones, un proceso llamado autocorrelación.
Los fonones rebotan en las paredes del objeto de aluminio, hacen lo propio en alguna estructura interna y después vuelven a rebotar en las paredes, algo así como el recorrido de un eco.
Los dos científicos han hecho comparaciones entre los resultados obtenidos de esta manera y los conseguidos a través de las técnicas tradicionales de ultrasonidos, y han visto que son casi idénticos.
El uso del ruido como técnica pasiva es muy interesante ya que puede emplearse con casi cualquier objeto. Lo será especialmente cuando las fuentes de sonido convencional sean escasas. Por ejemplo, a frecuencias muy bajas, los sismólogos podrían detectar las vibraciones aleatorias de terremotos distantes para obtener información estratigráfica local, sin tener que utilizar explosivos. A frecuencias muy altas, la técnica podría usarse para detectar la estructura interna y las propiedades de objetos diminutos, como los microchips.
También sería útil para controlar las vibraciones de un edificio, previendo un posible colapso. Midiendo las frecuencias naturales del edificio, en respuesta a las vibraciones aleatorias del vecindario, se podrían detectar incluso sutiles cambios en la rigidez estructural.
Información adicional en:
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