Formação de feixes superfocalizados utilizando objetos não esféricos como lentes acústicas

Recentemente a descoberta de feixes acústicos altamente focalizados gerados através do espalhamento (Mie e Regime Geométrico) de uma onda plana incidindo em uma esfera de polímero que trabalha como uma lente atraiu a atenção de muitas pesquisas. Devido à pequena largura e divergência, esses tipos de feixes são atraentes para técnicas como: microscopia de imagens de alta resolução, sensores e manipulação de partículas. Neste trabalho, investigamos numericamente a geração de feixes acústicos super focalizados usando objetos poliméricos não esféricos como lentes. Como um exemplo, foi gerado um raio, que variava alguns comprimentos de onda, (Mie e Regime geométrico) usando um elipsoide de rexolite colocado no caminho de uma onda plana incidente. Usando o método de elementos finitos (MEF), realizamos simulações numéricas e descobrimos que um elipsoide com rexolite pode gerar um feixe acústico com FWHM (largura a meia altura do feixe) de 0.52 𝜆 e intensidade normalizada 35,9. Os resultados obtidos em nossos estudos poderão vir a ser uma importante ferramenta para fabricação de dispositivos de manipulação de partículas e imageamento por ultrassom de alta resolução.

Recently the discovery of highly focused acoustic beams generated by the scattering (Mie and Geometric Regimen) of a plane wave incident on a polymer sphere that works as a lens attracted the attention of many researches. Due to the small width and divergence, these types of beams are attractive for techniques like: microscopy of high resolution images, sensors and manipulation of particles. In this work, we numerically investigate the generation of super focused acoustic beams using polymeric non spherical objects as lenses. As an example, a ray, which varied a few wavelengths, (Mie and Geometric Regime) was generated using a rexolite ellipsoid placed in the path of an incident plane wave. Using the finite element method (MEF), we performed numerical simulations and found that an ellipsoid with rexolite can generate an acoustic beam with FWHM (width at half height of the beam) of 0.52 λ and normalized intensity 35,9. The results obtained in our studies could turn out to be an important tool for the manufacture of devices of manipulation of particles and imaging by ultrasound of high resolution.