A Hét 1975/1 (20. évfolyam, 1-24. szám)

1975-01-31 / 5. szám

Közismert tény, hogy a denevér sötétben is kitűnően tájékozódik, kifeszített zsinórok között anélkül röpköd, hogy beléjük ütközne. Vajon, mi ennek a titka? A denevérekkel végzett kísérletek folyamán beigazolódott, hogy repülés közben az emberi fül számára felfoghatatlan, igen nagy rezgésszámú hangokat bocsájtanak ki magukból, s utána felfogják az útjukba kerülő tárgyakról visszaverődő hangokat és ezek segítségével villámgyorsan tájékozódnak. Az ultrahangok adta lehetőségeket használják ki.

A hang magassága a rezgések másodpercenkinti számától függ. Minél nagyobb a rezgésszám, annál magasabb a hang. A legmélyebb hallható hang mintegy húsz, a legmagasabb körülbelül 15—20 000 rezgés révén jön létre (bár elég nagyok az egyéni eltérések).

Azokat a hangokat, melyek rezgésszáma húsznál kisebb — Infrahangoknak, s azokat, melyeknek 15—20 000- nél nagyobb — ultrahangoknak nevezzük.

Az ultrahangú hullámok terjedése ugyanolyan, mint a normális hangoké, mégpedig minden közegben, légneműben, folyadékban vagy szilárd anyagban egyaránt. A nagy rezgésszámú ultrahangú hullámok közben keletkező fizikai jelenségeket még korántsem ismerik teljesen. Ezek vizsgálatával a molekuláris-fizika foglalkozik. Ezen hullámok terjedése közben — a fényhullámok terjedéséhez hasonlóan — keskeny sugarak keletkeznek, melyek visszaverődhetnek és megtörhetnek. Terjedésük sebessége annak a közegnek tulajdonságaitól, sűrűségétől függ, melyen át kell hatolniuk. A szilárd anyagban gyorsabban terjednek, mint a légneműekben vagy o cseppfolyósakban. A terjedési sebességük acélban 5810, vízben 1430 és a levegőben pedig 331 méter másodpercenkint.

SEGÍTŐTÁRSUNK - A HANG

Az ultrahangé hullámok igen erősen verődnek vissza, ha egy bizonyos közegben idegen tárgyakba vagy „űrbe" ütköznek, Ilyenkor az ultrahangú hullámok egy része visszatér a kiindulási pontba,

A hangenergia visszaverődésén alapul az úgynevezett defektoszkópia. A

fémtárgyakon áthatoló Irányított ultrahangú hullámok útjuk közben különféle hibákra bukkanhatnak, repedésekre, zúzódásokra, légbuborékokra stb. A defektoskópok a néhány milliméter vagy méter vastagságú tárgyakban felderítik a különféle hiányosságokat, elégtelenségeket. Az ultrahangokkal dolgozó defektoszkópia tehát jelentősen emeli az ipari termelés színvonalát és csökkenti a gyártmányok ellenőrzési költségeit. Hála az ellenőrzés eme új módozatának, mór nagyon sok katasztrófát sikerült megelőzni az alkatrészekben előforduló rejtett hibák feltárásával.

így sikerült megalapozni a cseppfolyós halmazállapotú anyagok általános elméletét és megoldani a folyadékok összetételével kapcsolatos problémák egész sorát. A szilárd testek elméletének kidolgozása mór sokkal előrehaladottabb stádiumban van ugyan, de még sok vitás pont van ebben az elméletben is. Az ultrahangú akusztika módszerei a jövőre nézve is igen biztató perszpektívákkal kecsegtetnek a cseppfolyós és a szilárd halmazállapotú anyagok elmélete és további fontos Ismeretek szerzése terén.

Az ultrahang terjedése közben a folyadékban egy oly folyamat indul meg, melyet kavitáciának nevezünk (latin szóból, űrt, ürességet jelent). A folyadékban ugyanis kavitációs buborékok keletkeznek. Amikor ezek bezárulnak, oly nyomás jön létre, mely nagysága néhány másodperc alatt elérheti a néhány ezer atmoszféra nyomóst is. Gyors helyi felforrósodásra is sor kerül (néhány száz fokos felmelegedésről van szó). Ezt a jelenséget sikeresen alkalmazhatják a fémek struktúrájának megjavítására. Ha például vasat és horganyt (cinket) olvasztanak össze, két réteg jön létre. Alul lesz a nehezebb és felül a könnyebb fajsúlyú fém. Ha azonban ultrahanggal hatnak a két fémre, azok tökéletesen összevegyülnek.

Még nagyobb az ultrahangok jelentősége, amikor különféle fémekből és öntvényekből a párákat és gázokat kell eltávolítani. A buborékok eltávolítására elég 10—30 perces ultrahangkezelés. A kutatások során beigazolódott, hogy az ultrahangok igénybevételével akár 35 százalékkal Is lerövidülhet a színes fémek (cink, alumínium, ólom) kristályosodási ideje. Nagyon érdekes az ultrahang hatása az

alumínium és magnézium öntvények megszilárdulása esetében. Segítségével oly tökéletessé válik az anyag felépítése, amilyenről ezelőtt álmodni sem lehetett.

Az ultrahang sikeresen alkalmazható bizonyos porhanyós anyagok keverése esetében, ha például porcukrot keverünk össze liszttel, vagy cementet homokkal. Tökéletesen összekeveri a cseppfolyós anyagokat is. Egyedül és kizárólag ultrahang segítségével keverhető össze a víz az olajjal, mely mechanikus úton teljességgel lehetetlen.

ígéretes eredményekkel kecsegtet az ultrahangú megmunkálás a kemény fémek és oly anyagok esetében is, amilyen például a kerámia, az üveg, a fémkerámia — mégpedig ezek hideg megmunkálásáról van szó. Ezzel a módszerrel a karbid wolframjába, a rendkívül kemény öntvényekbe tetszés szerinti nyílásokat vághatunk igen rövid idő alatt. Az ultrahang sokszorosan felülmúlja a gyémántfűrész gyorsaságát. S emellett a megmunkálás idején az anyag nincs kitéve nyomás- és hőbefolyásoknak, tehát nem változik meg sem a felépítése, sem a mechanikus tulajdonsága.

Az ultrahang segítségével nagyon gyorsan eltávolítható a rozsda és más szennyeződés egyes alkatrészek rendkívül keskeny és szűk nyílásaiból. Ezt a módszert alkalmazzák jelenleg az óragyártásnál, az elektronikai és rádiótechnikai iparágakban is.

MŰTŐKÉS HELYETT

A biológusok is egyre nagyobb sikerrel alkalmazzák az ultrahangot, mivel segítségükkel könnyebben hozzájuthatnak a fermentumokhoz, vitaminokhoz stb. Az ultrahangú hullámok megsemmisítik az apró élőlényeket és a mikroorganizmusokat. Ez a tulajdonságuk alkalmassá teszi őket a víz és más folyadékok ipari tisztítására is. Megállapították, hogy segítségével gyorsan elpusztítható a tüdőbaj bacilusa és gyorsan legyengíti a kiütéses tífusz kórokozóit. Ha a szamárköhögés baktérium-tenyészetét ultrahanggal kezelik, oltóanyag jön létre, mely gyorsan gyógyítja az említett betegséget.

Ez azonban még korántsem minden. Bebizonyosodott az is, hogy az ultrahanggal kezelt testrészekben — a hőemelkedés következtében — az erek kitágulnak. Ennek köszönhető, hogy javul a vérkeringés és fokozódik az anyagcsere. Meggyorsítható ezzel az eljárással a sebek gyógyulása műtét és sebesülés után. Sikeresen alkalmazható a reumatikus betegségek, kelések és bőrbetegségek gyógyításánál is. Sikerült már készíteni oly apró műszereket is, melyek lehetővé teszik a szervezetben, főként a nagyagyban lévő daganatok felfedezését. Az ultrahang besugárzók olyan kicsinyek, hogy a nyelőcsövön át lebocsáthatók a gyomorba és így belülről világítják át a szervezetet. Nincs kizárva, hogy már a közeljövőben egy keskeny ultrahang sugárnyaláb segítségével nemcsak felfedezik, hanem műtéti beavatkozás nélkül sikerül az agydaganatokat elmállasztani is.

A molekuláris akusztika a fizika egyik legrohamosabban fejlődő ágazata. S mi lesz tovább? Továbbfejlesztik az ultrahangú hullámok elméletét, új, egyszerűbb és olcsóbb ultrahangú áramfejlesztőket készítenek, megállapítják az ultrahangú sugárzás paramétereit: milyen a rezgésszám, a hatásfok, a sugárzás tartama stb.

# A Kamcsatka folyó völgyében kutató paleontológusok értékes leletekre bukkantak: ősbölény maradványaira, mammutagyarakra, őskori jávorszarvas agancsaira. Az őslénytankutatók feltételezik, hogy a Szovjetunió északkeleti részén az óriásemlősök sokkal később haltak ki, mint más vidékeken. A közeljövőben behatóan fogják tanulmányozni, milyen volt a Kamcsatka-félsziget állatvilága a harmad- és negyedkorban.

# Melyik a világ legnépszerűbb itala? Természetesen a tea. A legújabb tealajtát, az űrhajósok gyorsan oldódó teáját azonban még nem sokan ismerik. A barna színű teapor, amelynek előállítási módszerét szovjet biokémikusok dolgozták ki, erős párlatot ad, hideg vízben sem ülepszik le, a teában levő valamennyi hasznos anyagot tartalmazza, és aromája igen kellemes.

# A fűrészporral behintett konyhakertek talaja beissza a műtrágyát, és azután a szükséghez képest továbbadja a növényeknek. A jaroszlavli Zavolzsszkij (Volgán túli) Szovhoz kertészei rekord uborkatermést érnek el ilyen kertekben: az üvegházban 40 kilót termesztettek minden négyzetméteren. A fában gazdag Jaroszlavl megyében a fűrészpor semmibe sem kerül a gazdaságoknak: ingyen kapják a fafeldolgozó vállalatoktól.

# Vakító csillagokkal teleszórt fekete ég tárult Gagarin szeme elé, amikor kitekintett űrhajója ablakából. Ehhez a látványhoz hasonlói produkált itt a Földön a természet a szinpompás vjatkai porfiron, amelynek gazdag lelőhelyét fedezték fel mostanában az Utóiban. A porfir vulkáni kőzet, melynek aprószemcsésüveges anyagába különféle kvarc-, földpát- és más kristályok ágyazódtak be. Ezt a követ újaban „Gagarin egének" is nevezik.

# A képen látható védőruhát a bakui Kőolajipari Munkavédelmi Kutatóintézetben készítették. A munkások biztonságosan tudnak dolgozni ebben a ruhában a gáz- és kőolajkitőrések megszüntetésekor. Az olajat át nem eresztő szövetből készült öltözetet légzőkészülékkel látták el, amely még erősen szennyezett körzetben is mintegy 50 perces tartózkodást tesz lehetővé.

I

19