O invenție nu este același lucru cu o descoperire , care înseamnă constatarea unei [610883]

1
UNIVERSITATEA DIN PETROȘANI
Facultatea I.M.E

ISTORIA TEHNICII
TEMĂ COLOCVIU
DESCOPERIRI ÎN TEHNICĂ
-ULTRASUNETELE –

STUDENT: [anonimizat]21

2
ARGUMENT

O invenție nu este același lucru cu o descoperire , care înseamnă constatarea unei
realități încă necunoscute. Invențiile doar arareori se fac pe neașteptate. Ele sunt în mod
obișnuit rezultatul unei convergențe a tehnologiilor actuale într -un mod nou și unic. Lucrul
acesta se poate realiza în urma satisf acerii unei anumite necesitați umane, ca o împlinire a
dorinței unui inventator de a face ceva mai rapid sau mai eficient, ori chiar ca urmare a unei
întâmplări .1 O invenție poate fi rezultatul unui efort individual, dar și al unei munci în echipă.
Invenți ile pot fi făcute simultan în diferite părți ale lumii. Conform Dictionary.com o invenție
se definește ca fiind „o mașină, un proces, o îmbunătățire etc. , care nu au existat anterior și
care sunt recunoscute ca produsul unei intuiții sau unui geniu , deosebite de competențele
mecanice obișnuite sau de artizanat.”2
Consider că tehnica însemnă progres , iar fără progre s nu există dezvoltare. Cele mai
importante descoperiri după părerea mea sunt cele din medicină. Dorința oricărui stat
democratic este să se compună dintr -o populație sănătoasă și aptă fizic, psihic și mental. În
această perioad ă, legat de pandemie , toată lumea descoperă importanța dezvoltării în
medicină.
În această lucrare am ales să argumentez în favoarea unei invenții care a dus medicina
și tehnica la un alt nivel, este vorba despre ultrasunete. Ultrasunetele sunt utilizate pentru a
pune diagnosticul corect al unei bol i dar sunt utilizate cu succes și în industrie.
Ultrasunetele au fost descoperite in ițial pentru depistarea și stabilirea cartografică a
submarinelor. Ulterior s -a stabilit că această utilizare a u ltrasunetelor poate fi efectuată și în
medicină, unde iniț ial utilizarea a fost u na imagistic ă pentru folosirea în ecografii, astfel că
această utilizare militară a fost transpusă în una medicală. Din folosirea medicală (imagistic –
ecografică ), ulterior s -a observat c ă în transpunerea unor anumite unde pe o anumită frecvență ,
ultrasunete le pot fi folosite ș i terapeutic nu doar pentru diagnostic.

1 Dictionary.com
2 Academia Română , Institutul de Lingvistică „ Iorgu Iordan ” Dicționarul explicativ al limbii române (DEX), Editura
Univers Enciclopedic , 1998

3
ULTRASUNETELE

Ultrasunetele sunt unde oscilante a le presiunii sonore cu o frecvență mai ridicată decâ t o poate
percepe urechea umană, fiind produse prin transformarea energie i electrice, transportată de curenți
alternativi de înaltă frecvență, în energie mecanică. Urechea umană nu este capabilă să detecteze
undele sonore a căror frecvență este mai mare de 20 Hz și mai mică de 20 kHz. Sub 20 Hz, undele
sunt calificate drept inf rasunete și nu sunt audibile pentru urechea umană. Dincolo de 20 kHz, acestea
se numesc ultrasunete care nu pot fi percepute de oameni.
Delfinii pot genera ultrasunete (între 100 și 200.000 Hz) pentru a se putea mișca, naviga, evita
obstacolele dar și pent ru a se putea hrăni. Fiecare delfin dintr -un grup folosește o anumită frecvență.
Liliecii sunt în primul rând animale nocturne. Viziunea lor le este de puțin folos, ei folos ind
ultrasunete le pe principiul sonarului pentru a se deplasa în spațiu și a că uta hrană (insectele nu sunt
capabile să perceapă aceste ultrasunete). Liliecii emit unde sonore la frecvențe foarte ridicate de
aproximativ 50.000 Hz prin corzile lor vocale și își folosesc urechile pentru a prelua și amplifica
sunetele.
În 1794, Lazzaro Spallanzani a explicat că liliecii se deplasau prin întuneric nu cu ajutorul
văzului, ci mai degrabă, foloseau ecoul unui tip de sunet care era inaudibil urechii umane. Acest lucru
a dus ulterior la cercetări suplimentare în domeniu și, în cele din urmă, a condus la conceptul de
ultrasunete așa cum îl cunoaștem acum. Existența ultrasunetelor a fost descoperită de Francis Galton
în 1883. În 1917, ca urmare a necesității de a lupta cu ajutorul submarinelor, apare primul generator
de ultrasunete.
Ultrasunetele au fost introduse și studiate în perioada de după cel de -al doilea război mondial
la Congresul Erlangen din 1949. Acestea s -au răspândit imediat în Italia și mulți oameni de știință
italieni au contribuit în mod determina nt la cercetări exper imentale și clinic e în acest domeniu.
În 1969, medici și oameni de știință din întreaga lume se întâlneau pentru prima dată la Viena, pentru
a discuta despre aplicațiile ultrasunetelor în medicină. Succesul întâlnirii a condus în mod firesc, patru
ani mai târziu, la înființarea World Federation of Ultrasound in Medicine and Biology (WFUMB),
care astăzi adună peste 55.000 de membri.3
Există trei tipur i de emițătoare cu ultrasunete:
– Generatoare piezoelectrice formate din fulgi de cuarț lipite între două dis curi de oțel. Când un curent
alternativ trece prin discuri, lamele se deformează la aceeași frecvență cu cea a tensiunii aplicate.
Acestea produc vibrații mecanice transmise mediului;

3https://www.bioversity.ro/terapie -alternativa/terapia -cu-ultrasunete

4
– Emițătoare magnetostrictive – variația dimensiunilor unui corp feromag netic atunci când este plasat
într-un câmp magnetic variabil;
– Emițătoare electrostrictive – variația dimensiunilor anumitor ceramice atunci când sunt plasate într –
un câmp electric variabil.
Ultrasunetele se pot clasifica și după frecvența lor: ultrasunet e puternice, cu o frecvență
cuprinsă între 16kHz și 1MHz. (decapare, degazare, emulsi onare, modificare a mecanismului de
reacție, producerea de radicali liberi) și ultrasunetele de diagnostic cu o frecvență cupri nsă între 1 și
10 MHz. (utilizate în medic ină și controlul nedestructi v al materialelor).
Ultrasunetele sunt utilizate în multe sectoare:
1. În industrie pentru a steriliza anumite substanțe sau nămoluri de epurare, curățarea pieselor,
testarea nedistructivă.
2. În industria militară, dezvoltarea sonarelor (pentru reperarea unor obstacole).
3. În medicin a cu ultrasunete, dar și pentru tratarea calculilor sau infecțiilor țesuturilor moi .
Există mai multe utilizări practice ale ultrasunetelor în diferite industrii, inclusiv ajutarea la
procesul de curățare și accelerare a reacțiilor chimice.
Energia ultrasonică poate manipula proprietățile metalelor, îmbunătățind textura și
dimensiunea acestora.
Ultrason area este o formă de procesiune de lichid sau suspensie de măcinare care
îmbunătățește constitu irea substanțelor din reacțiile chimice la nivel industrial. Expunerea duce la
cavitație, care implică formarea și prăbușirea mai multor bule mici de vid, care ajută la menținerea
amestecurilor netede și uniforme.
Undele staționare cu ultrasunete pot fi, d e asemenea, utilizate pentru a închide anumite fibre,
care s -au dovedit utile în industria hârtiei. Permite unui sistem simplu de măsurare a fibrelor să
produc ă hârtie folosind unde sonore.
Curățarea cu ultrasunete este adesea utiliz ată pentru curățarea bijuteriilor, a lentilelor optice,
a instrumentelor dentare și chirurgicale și a unor piese industriale. Energia eliberată (pe măsură ce
undele sonore lovesc suprafața obiectivului care trebuie curățat ) produce bule prin cavitație și
direcționează jeturi mici către suprafețe, oferind acțiunea de curățare. Această tehnică poate fi
direcționată și către suprafețe infectate cu bacterii pentru a distruge particulele aferente.
Sonarul este un dispozitiv care produce un val care se deplas ează prin apă și apoi lovește un
obstacol. Această repercu siune se numește ecou, care este înregistrat și analizat. Se poate calcula apoi
distanța la care se află obstacolul. Această caracteristică este deosebit de utilă în domeniul militar.
Sonarele echipează submarinele pentru a putea detecta orice navă inamică. Datele sonarului permit
cunoașterea distanței sau chiar a vitezei cu care un obiect se mișcă sub apă.

5
Această metodă nu este utilă doar în domeniul militar, ci a fost adaptată la toate tipur ile de
reperare de obstacole, inclusiv în sectorul automobilistic.
Efectele ultrasunetelor se regăsesc și în viața de zi cu zi. De exemplu, ultrasunetele sun t
utilizate pentru sterilizarea anumitor lichide, cum ar fi laptele pe care îl be m dimineața . Cu ultrasunete
este posibil să se îmbunătățească și emulsiile fotografice. Există chiar bastoane pentru nevăzători
echipate cu un transmițător / receptor cu ultrasunete. Acest lucru permite utilizatorilor să evi te
obstacolele în deplasarea zilnică.
Există și m ulte aplicații ale ultrasunetelor pentru consumatori . Acestea includ radare anti –
intruziune, detectoare de obstacole încorporate în barele de protecție ale autovehiculelor, telemetre,
„respingătoare de rozătoa re și țânțari”, gulere și fluiere pentru câini, distrugătoare de alge pentru
piscine. De câțiva ani au apărut aparate care curăță, în câteva minute și fără efort, proteze dentare,
bijuterii, ceasuri, ochelari, articole metalice (argintărie, monede, pie se mecanice, bibelouri etc.).
În aer, se pot folosi ultrasunetele ca o modalitate de a măsura distanța față de un obstacol . Un
telemetru cu ultrasunete măsoară distanțele ca un liliac. Trimite o undă sonoră mai mare de 20.000
Hz către un obstacol (perete, tavan, sticlă), care o reflectă, apoi urmărește timpul necesar pentru
revenirea ecoului. Viteza de propagare a sunetului în aer fiind de 340 m /s, dispozitivul deduce distanța
care îl separă de obstacol.
Într-un lichid, ultrasunetele sunt o adevă rată forță izbitoare . Curățarea cu ultrasunete
funcționează întotdeauna pe același principiu: ultrasunetele sunt emise într -un rezervor și, în timp ce
se deplasează, generează microbule în apă, care, astfel agitate, slăbesc efectiv murdăria.
– Undele acu stice se propag ă în apă cu aproximativ 1.500 m/ s, producând alternativ presiuni ridicate
și scăzute.
– În faza de presiune scăzută, se formează microbule, aceasta este starea de cavitație. La presiune
ridicată, bulele fac implo zie eliberând energie pe un fascicul multidirecțional, ceea ce face posibilă
curățarea obiectelor dure cu pliuri multiple, ca de exemplu bijuterii.
Utilizarea ultrasunetelor în terapie se bazează pe efectele benefi ce pe care acestea le au asupra
organismului uman și animal. Experiențele efectuate pe animale au ară tat că, î n urma expunerii la
ultrasunete, se produce creș terea temperaturii materialului biologic tratat, independent de coeficientul
de absorbție : în oase ș i în țesutul nervos, creșterea de temperatur ă este mai pronunțata decât în țesutul
adipos și cel muscular.4 Această descoperire a îmbunătățit considerabil viața oamenilor. Anatomia
uman ă a fost încă din cel e mai vechi timpuri un domeniu î n care omul a încercat să aducă numeroase

4 Cosma, T. (1997) Ultrasunetele, București: Editura Stiințifică.

6
contribuții . Încă din antichitate medicii, Hipocrate ș i Galenus, părinții medicinei , au încercat să
găsească soluții pentru îmbunătățirea calității vieții. Terapia cu ultrasunete este un succes al medicinei
și o realizare consi derabilă în domeniul tehnicii.
Studiile din medicină ne arată care sunt beneficiile ultrasunetelor. Încălzirea selectivă a
zonelor expuse la ultrasunete determina următoarele efecte: creșterea capacitații de dilatare a țesutului
oleaginos , scăderea rigidității articulațiilor , creșterea pragului d e durere a nervilor periferici ș i a
terminațiilor nervoase, stimularea mecanismului de apărare a corpului prin creșterea moderata a
fluxului sangvin. Una din problemele cele mai întâlnite este cea a mobilităț ii. Oamenii aleg din ce în
ce mai des să folosească această terapie pentru îmbunătățirea mobilității. În urma terapiei cu
ultrasunete extensibilitatea tendoanelor cre ște de 5 -6 ori. Dacă după aplicarea ultrasunetelor se fac
exerciții fizice, cre ște mobilit atea articulațiilor . Folosire a ultrasunetelor în scopuri terapeutice vizează
mai ales afecțiunile inflamatorii ș i degenerative ale articulațiilor , ale coloanei vertebr ale și ale
musculaturii, afecțiunile neurologice și traumatice ale organelor interne. Medicina modernă se
bazează pe fizică, chimie, biologie și pe științele naturii în general. Medicina modern a înțeles că doar
printr -o bună colaborare cu toate celelalte domenii se poate dezvolta și poate oferi oamenilor
tratamente eficiente. Uniunea Europeană are ca principal scop îmbunătățirea calității vieții. Acest
lucru se poate realiza doar prin dezvoltare.
Medicina modern ă posedă din secolul al XIX -lea o metodă experimentală îmbunătățită
permanent din acel moment, dar care a fost totuși utilizată cu o frecvență extrem de variabilă în
intervalul de timp care a trecut de atunci și până acum câteva decenii, de când s-a conturat și impus
tendința. Încă există reticență în sufletul omului cu privire la nou. Oamenii accep tă cu greu să
folosească metode noi , inovative . Putem exemplifica acest fapt prin modul cum se raportează
omenirea la vaccinul actual. Aceasta este o dovadă că omul poate fi convins doar dacă o metodă
medical este folosită mai mult timp. Așadar, ființa umană nu este dispusă să experimenteze.
Utilizarea ultrasunetelor în oftalmologie a dus la rezultate clinice deosebite. Țesuturile pe care
le traversează fasciculul ultrasonic au proprietăți acustice deosebite, producând absorbții și reflexii
diferite ale ultrasunetului. Astfel, ultrasunetele devin utile în detectarea unor corpuri străine în
organism sau în determinarea dimensiunilor unor organe. Omenirea s -a preocupat încă din antichitate
de punerea corectă a diagnosticului unei boli. Un diagnostic stabil it la timp și precis poate să ofere
mari șanse de reușită. Nici un alt organ nu este așa de ușor accesibil examinării cu ajutorul fasciculu lui
ultrasonic ca ochiul, pentru c ă investigația nu este deranjata de țesuturi vecine, care ar da ecouri
improprii gl obului ocular. În scop diagnostic, ultrasunetele se utilizează curent la determinarea
distan țelor î n globul ocular, la diagnosticarea tumorilor, dezlipirilor de retin ă, stabilirea hemoragiilor
și la localizarea corpurilor străine .

7
Un alt domeniu în care ultrasonografia a devenit o metod ă foarte utilă este explorarea
sistemului nervos central. Investigația ecoencefalografic ă se bazează pe proprietatea fasciculului
ultrasonor de a traversa masa cranio -encefalic ă și de a fi reflectat ă. Medicul specialist , în timpul
diagnosticării bolii cercetează poziția ecourilor normale ș i existen ța ecourilor suplimentare.5
Anatomia și particularitățile fiziologice ale inimii determin ă o succesiune a fen omenelor
mecanice care se repetă cu fiecare contracție și relaxare. Examinarea mișcărilor inimii se realizează
prin impulsuri scurte de ultrasunete care se reflect ă pe peretele inimii. Semnalele recepționate sunt
amplificate și vizualizate pe ecranul unui tub catodic.
Prin dezvoltarea ecografiei , a devenit po sibil ca pe ecranul osciloscopului s ă apară o imagine
a secțiunii transversale a țesutului de studiat (ficat, vezica biliara, glanda tiroida, etc). Un alt rol
important al ecotomografiei const ă în ajutorul adus medicului care dirijează iradierea tumorilor cu
radiații gamma pentru stabilirea exacta a formei și mărimii tumorii în vederea iradierii ei. Astfel se
pot feri de iradiere inutile alte organe vitale din jurul tumorii.
Aparatul de ultrasunete este un aparat complex car e poate fi folosit atât în domeniul
cosmeticii, c ât și în cel medical. Este un aparat de ultim ă generație care are proprietăți “miraculoase”
ajutând astfel î n rezolvarea mai multor afecțiuni . Folosit în centrele de remodelare corporal ă, aparatul
poate practic „dispersa” celulele adipoase, care dau aspectul i nestetic de “coajă de portocal ă”. Cu
ajutorul ultrasunetelor și al cremelor profesionale, î ntr-un timp foarte scurt orice persoan ă poate
deveni învingătoare în lupta împotriva celulitei. La nivel int radermic ultrasunetele acționează prin
topirea conglomeratelor de celule adipoase, dizolvându -le, putând astfel cu ajutorul altor tehnici
(masaj, vacuum) s ă se producă o remodelare corporal ă totală fără niciun disconfort din partea
pacientului. Ca senzație , la nivel tegumentar se simte o încălzire ușoara a locului pe care se lucrează .
Pentru “distrugerea” celulitei cu aparatul se folosesc creme speciale cu cafein ă, struguri, sau creme
de termosudar e. Rezultate le se obțin după minim 12 ședințe fiind indicat chiar și după această sesiune
să se continue cu minim o ședința pe săptămân ă, pentru întreținere . Acest aparat se folosește și în
domeniul medical, în mai multe domenii: der matologic, vascular, ortopedic ș i chiar ginecologic. Se
pot trata mi ci afecțiuni ale pielii, luxații , entorse, întinderi de ligamente, vase sparte, etc. Pentru
diferite afecțiuni se vor folo si soluții medicale adecvate. Ședințele sunt personalizat e în funcție de
afecț iune, lucrându -se la intensităț i diferite. Toți pacienț ii care au folos it acest aparat au fost mulțumiți
de rezultatele obț inute.

5 Bohățiel, T. and E. Năstase (1980) Defectoscopia ultrasonică fizică și tehnică, București : Editura Tehnica .

8
ARGUMENTE PRO ȘI CONTRA
Orice descoperire implică și dezavantaje. Folosirea ultrasunetelor în medicină este benefică
în anumite cazuri. Chiar dacă trăim într -un secol al tehnologiei și al dezvoltării în toate domeniile,
folosirea anumitor tehnici inovative este combătută de unii oameni. Oamenii nu acceptă cu ușurință
folosirea unor aparate moderne. Succesul unei descoperiri constă în info rmaționalizare. Fără o bun ă
informare orice descoperire rămâne la stadiul inițial . Folo sirea ultrasunetelor în medicină, de
exemplu , are și dezavantaje. Ultrasunetele nu pot fi folosite la pacienții care suferă de leziuni ale
pielii. Toate reușitele în dome niul tratamentelor cu ultrasunete se bazează pe experiment.
Terapia cu ultrasunete sau ultrasonoterapia este o metod ă terapeutică de mare anvergur ă în
rândul măsurilor din cadrul fizioterapiei , la care se poate adăuga electroterapia (sau terapia cu curenții
diadinamici) ori alte m ăsuri specifice fizioterapiei. În concluzie, putem afirma că această metodă este
folosită cu succes și are mai multe avantaje decât dezavantaje.

9
BIBLIOGRAFIE

1. Andrei Rădulescu – Electroterapie, Editura Medicala 1993
2. Dictionary.com
3. Academia Română , Institutul de Lingvistică „ Iorgu Iordan ” Dicționarul explicativ al limbii
române (DEX), Editura Univers Enciclopedic , 1998
4. Bohățiel, T. and E. Năstase (1980) Defectoscopia ultrasonic ă fizică și tehnică, București :
Editura Tehnica.
5. ASTM (1989) E 1316 Standard Terminology for Nondestructive Examination. Secțiunea I.
Ultrasonic Examination. 3. NDT Encyclopedia,
6. Frank, S. C., Jr. (1983) Unde. Cursul de fizică Berkeley, ed., Vol. 3, România: Editura
Didactică și Pedagogică București .
7. Cosma, T. (1997) Ultrasunetele, București: Editura Științifică .
8. Petculescu, P. (2001) Ultrasound Fundamentals. Applications, Constanța: Ovidius
University Press.
9. Bădărău, E. and M. Grumăzescu (1967) Ultraacustica fizică și tehn ică, București: Editura
Tehnică 9. Amza, G. (2006) Ultrasunetele (Aplicații active), București: Editura AGIR.
10. Klyuev, V. (2005) Handbook of Nondestructive Testing, Russian Journal of Nondestructive
Testing, Vol. 41(3), Nr. Tradus după Defektoskopiya, Moscova, Rusia , p. 204 -205.
11. Davis, J. M. (1998) Advanced ultrasonic flaw sizing handbook, Cap.1: Basic Wave Physics
For Sizing Methods, Publicat de NDT.net, Vol. 3.