Ultrassom

Ultrassom é som com frequências superiores a 20 quilohertz. Esta frequência é o limite superior audível aproximado da audição humana em adultos jovens saudáveis. Os princípios físicos das ondas acústicas aplicam-se a qualquer faixa de frequência, incluindo ultrassom. Dispositivos ultrassônicos operam com frequências de 20 kHz até vários gigahertz.

O ultrassom é usado em muitos campos diferentes. Dispositivos ultrassônicos são usados para detectar objetos e medir distâncias. A ultrassonografia ou ultrassonografia é frequentemente usada na medicina. Nos testes não destrutivos de produtos e estruturas, o ultrassom é utilizado para detectar falhas invisíveis. Industrialmente, o ultrassom é usado para limpar, misturar e acelerar processos químicos. Animais como morcegos e botos usam ultrassom para localizar presas e obstáculos.

Histórico

A acústica, a ciência do som, começa já em Pitágoras, no século VI a.C., que escreveu sobre as propriedades matemáticas dos instrumentos de cordas. A ecolocalização em morcegos foi descoberta por Lazzaro Spallanzani em 1794, quando demonstrou que os morcegos caçavam e navegavam por meio de sons inaudíveis, não de visão. Francis Galton em 1893 inventou o apito Galton, um apito ajustável que produzia ultrassom, que ele usou para medir o alcance auditivo de humanos e outros animais, demonstrando que muitos animais podiam ouvir sons acima do alcance auditivo dos humanos.

O primeiro artigo sobre a história do ultrassom foi publicado em 1948. Segundo seu autor, durante a Primeira Guerra Mundial, um engenheiro russo chamado Chilowski apresentou ao governo francês uma ideia para detecção de submarinos. Este último convidou Paul Langevin, então Diretor da Escola de Física e Química de Paris, para avaliá-lo. A proposta de Chilowski era excitar um condensador cilíndrico de mica por meio de um arco Poulsen de alta frequência a aproximadamente 100 kHz e assim gerar um feixe de ultrassom para detecção de objetos submersos. A ideia de localizar obstáculos subaquáticos foi sugerida anteriormente por L. F. Richardson, após o desastre do Titanic. Richardson propôs posicionar um apito hidráulico de alta frequência no foco de um espelho e usar o feixe para localizar perigos à navegação submersos. Um protótipo foi construído por Sir Charles Parsons, o inventor da turbina a vapor, mas descobriu-se que o dispositivo não era adequado para esse fim. O aparelho de Langevin utilizou o efeito piezoelétrico, que ele conheceu quando era aluno do laboratório de Jacques e Pierre Curie. Langevin calculou e construiu um transdutor de ultrassom composto por uma fina folha de quartzo imprensada entre duas placas de aço. Langevin foi o primeiro a relatar os bioefeitos do ultrassom relacionados à cavitação.

Definição

O ultrassom é definido pelo American National Standards Institute como “som em frequências superiores a 20 kHz”. No ar à pressão atmosférica, as ondas ultrassônicas têm comprimentos de onda de 1,9 cm ou menos.

Percepção

Humanos

O limite superior de frequência em humanos (aproximadamente 20 kHz) se deve a limitações do ouvido médio. A sensação auditiva pode ocorrer se o ultrassom de alta intensidade for alimentado diretamente no crânio humano e atingir a cóclea por condução óssea, sem passar pelo ouvido médio.

As crianças podem ouvir alguns sons agudos que os adultos mais velhos não conseguem ouvir, porque nos humanos o limite superior da audição tende a diminuir com a idade. Uma empresa americana de telefonia celular usou isso para criar sinais de toque que supostamente só são audíveis para humanos mais jovens, mas muitas pessoas mais velhas podem ouvir os sinais, o que pode ser devido à variação considerável da deterioração relacionada à idade no limiar auditivo superior.

Animais

Os morcegos usam uma variedade de técnicas ultrassônicas (ecolocalização) para detectar suas presas. Eles podem detectar frequências além de 100 kHz, possivelmente até 200 kHz.

Muitos insetos têm boa audição ultrassônica, e a maioria deles são insetos noturnos que ouvem a ecolocalização de morcegos. Estes incluem muitos grupos de mariposas, besouros, louva-a-deus e crisopídeos. Ao ouvir um morcego, alguns insetos farão manobras evasivas para escapar de serem pegos. As frequências ultrassônicas desencadeiam uma ação reflexa na mariposa noctuida que faz com que ela caia ligeiramente em seu vôo para evitar o ataque. As mariposas-tigre também emitem cliques que podem perturbar a vida dos morcegos. ecolocalização e, em outros casos, podem anunciar o fato de serem venenosos ao emitir som.

Cães e gatos' o alcance auditivo se estende até o ultrassom; o limite superior da faixa auditiva de um cão é de cerca de 45 kHz, enquanto o de um gato é de 64 kHz. Os ancestrais selvagens dos cães e gatos desenvolveram essa faixa auditiva mais elevada para ouvir sons de alta frequência emitidos por suas presas preferidas, os pequenos roedores. O apito canino é um apito que emite ultrassom, utilizado para treinar e chamar cães. A frequência da maioria dos apitos caninos está na faixa de 23 a 54 kHz.

As baleias dentadas, incluindo os golfinhos, podem ouvir ultrassons e utilizar esses sons no seu sistema de navegação (biossonar) para orientar e capturar presas. Os botos têm o limite auditivo superior mais alto conhecido, em torno de 160 kHz. Vários tipos de peixes podem detectar ultrassom. Na ordem Clupeiformes, foi demonstrado que membros da subfamília Alosinae (shad) são capazes de detectar sons de até 180 kHz, enquanto as outras subfamílias (por exemplo, arenques) podem ouvir apenas até 4 kHz.

Não foi relatado que nenhuma espécie de ave seja sensível ao ultrassom.

Sistemas ultrassônicos comerciais foram vendidos para suposto controle eletrônico de pragas em ambientes fechados e controle ultrassônico de algas em ambientes externos. No entanto, não existe nenhuma evidência científica sobre o sucesso de tais dispositivos para estes fins.

Detecção e alcance

Sensor sem contato

Um nível ultrassônico ou sistema de detecção não requer contato com o alvo. Para muitos processos nas indústrias médica, farmacêutica, militar e geral, esta é uma vantagem em relação aos sensores em linha que podem contaminar os líquidos dentro de um recipiente ou tubo ou que podem estar obstruídos pelo produto.

São usados sistemas de onda contínua e pulsado. O princípio por trás de uma tecnologia ultrassônica pulsada é que o sinal de transmissão consiste em pequenas rajadas de energia ultrassônica. Após cada explosão, a eletrônica procura um sinal de retorno dentro de uma pequena janela de tempo correspondente ao tempo que a energia leva para passar pela embarcação. Somente um sinal recebido durante esta janela será qualificado para processamento de sinal adicional.

Uma aplicação popular de alcance ultrassônico para o consumidor foi a câmera Polaroid SX-70, que incluía um sistema transdutor leve para focar a câmera automaticamente. Posteriormente, a Polaroid licenciou essa tecnologia de ultrassom e ela se tornou a base de uma variedade de produtos ultrassônicos.

Sensores de movimento e medição de fluxo

Uma aplicação comum de ultrassom é um abridor automático de porta, onde um sensor ultrassônico detecta a aproximação de uma pessoa e abre a porta. Sensores ultrassônicos também são usados para detectar intrusos; o ultrassom pode cobrir uma ampla área a partir de um único ponto. O fluxo em tubos ou canais abertos pode ser medido por medidores de vazão ultrassônicos, que medem a velocidade média do líquido que flui. Na reologia, um reômetro acústico baseia-se no princípio do ultrassom. Na mecânica dos fluidos, o fluxo de fluido pode ser medido usando um medidor de vazão ultrassônico.

Ensaios não destrutivos

O teste ultrassônico é um tipo de teste não destrutivo comumente usado para encontrar falhas em materiais e medir a espessura de objetos. Frequências de 2 a 10 MHz são comuns, mas para fins especiais outras frequências são usadas. A inspeção pode ser manual ou automatizada e é uma parte essencial dos processos de fabricação modernos. A maioria dos metais pode ser inspecionada, assim como plásticos e compósitos aeroespaciais. O ultrassom de frequência mais baixa (50–500 kHz) também pode ser usado para inspecionar materiais menos densos, como madeira, concreto e cimento.

A inspeção ultrassonográfica de juntas soldadas tem sido uma alternativa à radiografia para ensaios não destrutivos desde a década de 1960. A inspeção ultrassônica elimina o uso de radiação ionizante, com segurança e benefícios de custo. O ultrassom também pode fornecer informações adicionais, como a profundidade das falhas em uma junta soldada. A inspeção ultrassônica progrediu de métodos manuais para sistemas computadorizados que automatizam grande parte do processo. Um teste ultrassônico de uma junta pode identificar a existência de falhas, medir seu tamanho e identificar sua localização. Nem todos os materiais soldados são igualmente passíveis de inspeção ultrassônica; alguns materiais têm um tamanho de grão grande que produz um alto nível de ruído de fundo nas medições.

A medição ultrassônica de espessura é uma técnica usada para monitorar a qualidade das soldas.

Localização de alcance ultrassônico

Um uso comum do ultrassom é na determinação de distância subaquática; esse uso também é chamado de sonar. Um pulso ultrassônico é gerado em uma direção específica. Se houver um objeto no caminho deste pulso, parte ou todo o pulso será refletido de volta para o transmissor como um eco e poderá ser detectado através do caminho do receptor. Medindo a diferença de tempo entre o pulso transmitido e o eco recebido, é possível determinar a distância.

O tempo de viagem medido dos pulsos do Sonar na água depende fortemente da temperatura e da salinidade da água. A faixa ultrassônica também é aplicada para medições no ar e em distâncias curtas. Por exemplo, ferramentas de medição ultrassônicas portáteis podem medir rapidamente o layout das salas.

Embora a telêmetro subaquático seja realizada em frequências subaudíveis e audíveis para grandes distâncias (1 a vários quilômetros), a telêmetro ultrassônica é usada quando as distâncias são mais curtas e a precisão da medição da distância deve ser maior. As medições ultrassônicas podem ser limitadas através de camadas de barreira com grandes diferenciais de salinidade, temperatura ou vórtice. O alcance na água varia de centenas a milhares de metros, mas pode ser realizado com precisão de centímetros a metros.

Identificação por ultrassom (USID)

A identificação por ultrassom (USID) é uma tecnologia de sistema de localização em tempo real (RTLS) ou sistema de posicionamento interno (IPS) usada para rastrear e identificar automaticamente a localização de objetos em tempo real usando nós simples e baratos (crachás/etiquetas) anexados ou incorporados em objetos e dispositivos, que então transmitem um sinal de ultrassom para comunicar sua localização aos sensores do microfone.

Imagens

O potencial para imagens ultrassônicas de objetos, com uma onda sonora de 3 GHz produzindo resolução comparável a uma imagem óptica, foi reconhecido por Sokolov em 1939, mas as técnicas da época produziam imagens de contraste relativamente baixo e baixa sensibilidade. A imagem ultrassônica usa frequências de 2 megahertz e superiores; o comprimento de onda mais curto permite a resolução de pequenos detalhes internos em estruturas e tecidos. A densidade de potência é geralmente inferior a 1 watt por centímetro quadrado para evitar efeitos de aquecimento e cavitação no objeto sob exame. As aplicações de imagens ultrassônicas incluem testes não destrutivos industriais, controle de qualidade e usos médicos.

Microscopia acústica

A microscopia acústica é a técnica que utiliza ondas sonoras para visualizar estruturas pequenas demais para serem resolvidas pelo olho humano. Frequências altas e ultra-altas de até vários gigahertz são usadas em microscópios acústicos. A reflexão e difração de ondas sonoras de estruturas microscópicas podem produzir informações não disponíveis com a luz.

Medicina humana

O ultrassom médico é uma técnica de diagnóstico por imagem médica baseada em ultrassom, usada para visualizar músculos, tendões e muitos órgãos internos para capturar seu tamanho, estrutura e quaisquer lesões patológicas com imagens tomográficas em tempo real. O ultrassom tem sido usado por radiologistas e ultrassonografistas para obter imagens do corpo humano há pelo menos 50 anos e se tornou uma ferramenta de diagnóstico amplamente utilizada. A tecnologia é relativamente barata e portátil, especialmente quando comparada com outras técnicas, como ressonância magnética (RM) e tomografia computadorizada (TC). O ultrassom também é usado para visualizar fetos durante o atendimento pré-natal de rotina e de emergência. Tais aplicações diagnósticas usadas durante a gravidez são chamadas de ultrassonografia obstétrica. Conforme aplicado atualmente na área médica, o ultrassom realizado corretamente não apresenta riscos conhecidos para o paciente. A ultrassonografia não utiliza radiação ionizante e os níveis de potência usados para geração de imagens são muito baixos para causar efeitos adversos de aquecimento ou pressão no tecido. Embora os efeitos a longo prazo devidos à exposição ao ultrassom em intensidade diagnóstica ainda sejam desconhecidos, atualmente a maioria dos médicos considera que os benefícios para os pacientes superam os riscos. O princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) tem sido defendido para um exame de ultrassom - isto é, manter o tempo de exame e as configurações de energia tão baixos quanto possível, mas consistente com imagens de diagnóstico - e que, por esse princípio, usos não médicos, que por definição são não é necessário, são ativamente desencorajados.

O ultrassom também está sendo cada vez mais usado em casos de trauma e primeiros socorros, com o ultrassom de emergência se tornando um elemento básico da maioria das equipes de resposta de EMT. Além disso, o ultrassom é utilizado em casos de diagnóstico remoto onde a teleconsulta é necessária, como experimentos científicos no espaço ou diagnóstico de equipes esportivas móveis.

De acordo com RadiologyInfo, ultrassonografias são úteis na detecção de anomalias pélvicas e podem envolver técnicas conhecidas como ultrassonografia abdominal (transabdominal), ultrassonografia vaginal (transvaginal ou endovaginal) em mulheres e também ultrassonografia retal (transretal) em homens.

Medicina veterinária

O ultrassom diagnóstico é usado externamente em cavalos para avaliação de lesões de tecidos moles e tendões, e internamente, em particular para trabalho reprodutivo - avaliação do trato reprodutivo da égua e detecção de gravidez. Também pode ser utilizado externamente em garanhões para avaliação da condição e diâmetro testicular, bem como internamente para avaliação reprodutiva (ducto deferente etc.).

Em 2005, a tecnologia de ultrassom começou a ser usada pela indústria pecuária de corte para melhorar a saúde animal e o rendimento das operações pecuárias. O ultrassom é usado para avaliar a espessura da gordura, a área do olho do lombo e a gordura intramuscular em animais vivos. Também é usado para avaliar a saúde e as características dos bezerros em gestação.

A tecnologia de ultrassom fornece um meio para os produtores de gado obterem informações que podem ser usadas para melhorar a criação e a criação de gado. A tecnologia pode ser cara e requer um comprometimento substancial de tempo para coleta contínua de dados e treinamento de operadores. No entanto, esta tecnologia tem-se revelado útil na gestão e gestão de uma operação de criação de gado.

Processamento e potência

As aplicações de ultrassom de alta potência geralmente usam frequências entre 20 kHz e algumas centenas de kHz. As intensidades podem ser muito altas; acima de 10 watts por centímetro quadrado, a cavitação pode ser induzida em meio líquido e algumas aplicações usam até 1.000 watts por centímetro quadrado. Tais intensidades elevadas podem induzir alterações químicas ou produzir efeitos significativos por acção mecânica directa, e podem inactivar microrganismos nocivos.

Fisioterapia

O ultrassom tem sido usado desde a década de 1940 por fisioterapeutas e terapeutas ocupacionais para tratar tecido conjuntivo: ligamentos, tendões e fáscia (e também tecido cicatricial). As condições para as quais o ultrassom pode ser usado para tratamento incluem os seguintes exemplos: entorses ligamentares, distensões musculares, tendinite, inflamação articular, fascite plantar, metatarsalgia, irritação facetária, síndrome do impacto, bursite, artrite reumatóide, osteoartrite e adesão de tecido cicatricial.

O ultrassom de potência relativamente alta pode quebrar depósitos ou tecidos pedregosos, acelerar o efeito de medicamentos em uma área específica, auxiliar na medição das propriedades elásticas do tecido e pode ser usado para classificar células ou pequenas partículas para pesquisa.

Tratamento de impacto ultrassônico

O tratamento de impacto ultrassônico (UIT) utiliza ultrassom para melhorar as propriedades mecânicas e físicas dos metais. É uma técnica de processamento metalúrgico em que a energia ultrassônica é aplicada a um objeto metálico. O tratamento ultrassônico pode resultar em tensão de compressão residual controlada, refinamento de grãos e redução do tamanho de grãos. A fadiga de ciclo baixo e alto é aprimorada e foi documentado que fornece aumentos até dez vezes maiores do que as amostras não UIT. Além disso, o UIT provou ser eficaz no tratamento de fissuras por corrosão sob tensão, fadiga por corrosão e problemas relacionados.

Quando a ferramenta UIT, composta pelo transdutor ultrassônico, pinos e outros componentes, entra em contato com a peça de trabalho, ela se acopla acusticamente com a peça de trabalho, criando ressonância harmônica. Esta ressonância harmónica é realizada numa frequência cuidadosamente calibrada, à qual os metais respondem muito favoravelmente.

Dependendo dos efeitos desejados do tratamento, é aplicada uma combinação de diferentes frequências e amplitudes de deslocamento. Essas frequências variam entre 25 e 55 kHz, com a amplitude de deslocamento do corpo ressonante entre 22 e 50 µm (0,00087 e 0,0020 pol.).

Os dispositivos UIT dependem de transdutores magnetostritivos.

Processamento

A ultrassônica oferece grande potencial no processamento de líquidos e lamas, melhorando a mistura e as reações químicas em diversas aplicações e indústrias. A ultrassônica gera ondas alternadas de baixa e alta pressão em líquidos, levando à formação e ao colapso violento de pequenas bolhas de vácuo. Este fenômeno é denominado cavitação e causa jatos líquidos de alta velocidade e fortes forças de cisalhamento hidrodinâmicas. Esses efeitos são usados para a desaglomeração e moagem de materiais de tamanho micrométrico e nanométrico, bem como para a desintegração de células ou a mistura de reagentes. Neste aspecto, a ultrassônica é uma alternativa aos misturadores de alta velocidade e aos moinhos agitadores. As folhas ultrassônicas sob o fio móvel em uma máquina de papel usarão as ondas de choque das bolhas implodentes para distribuir as fibras de celulose de maneira mais uniforme na teia de papel produzida, o que tornará o papel mais resistente e com superfícies mais uniformes. Além disso, as reações químicas beneficiam dos radicais livres criados pela cavitação, bem como da entrada de energia e da transferência de material através das camadas limites. Para muitos processos, este efeito sonoquímico (ver sonoquímica) leva a uma redução substancial no tempo de reação, como na transesterificação do óleo em biodiesel.

Intensidade ultrassônica substancial e altas amplitudes de vibração ultrassônica são necessárias para muitas aplicações de processamento, como nanocristalização, nanoemulsificação, desaglomeração, extração, ruptura celular, entre muitas outras. Normalmente, um processo é primeiro testado em escala laboratorial para provar a viabilidade e estabelecer alguns dos parâmetros de exposição ultrassônicos necessários. Após a conclusão desta fase, o processo é transferido para uma escala piloto (bancada) para otimização do fluxo de pré-produção e depois para uma escala industrial para produção contínua. Durante estas etapas de aumento de escala, é essencial garantir que todas as condições de exposição locais (amplitude ultrassônica, intensidade de cavitação, tempo gasto na zona de cavitação ativa, etc.) permaneçam as mesmas. Se esta condição for atendida, a qualidade do produto final permanece no nível otimizado, enquanto a produtividade aumenta por um previsível “fator de aumento de escala”. O aumento de produtividade resulta do fato de que os sistemas de processamento ultrassônico em escala laboratorial, de bancada e industrial incorporam chifres ultrassônicos progressivamente maiores, capazes de gerar zonas de cavitação de alta intensidade progressivamente maiores e, portanto, processar mais material por unidade de tempo. Isso é chamado de “escalabilidade direta”. É importante ressaltar que o aumento da potência do processador ultrassônico por si só não resulta em escalabilidade direta, uma vez que pode ser (e frequentemente é) acompanhado por uma redução na amplitude ultrassônica e na intensidade da cavitação. Durante o aumento de escala direto, todas as condições de processamento devem ser mantidas, enquanto a potência nominal do equipamento é aumentada para permitir a operação de uma buzina ultrassônica maior.

Manipulação ultrassônica e caracterização de partículas

O pesquisador do Instituto de Pesquisa de Materiais Industriais, Alessandro Malutta, desenvolveu um experimento que demonstrou a ação de aprisionamento de ondas estacionárias ultrassônicas em fibras de celulose diluídas em água e sua orientação paralela em planos de pressão equidistantes. O tempo para orientar as fibras em planos equidistantes é medido com um laser e um sensor eletro-óptico. Isso poderia fornecer à indústria de papel um sistema rápido de medição on-line do tamanho da fibra. Uma implementação um pouco diferente foi demonstrada na Universidade Estadual da Pensilvânia usando um microchip que gerou um par de ondas acústicas de superfície vertical perpendiculares, permitindo posicionar partículas equidistantes entre si em uma grade. Este experimento, denominado pinça acústica, pode ser usado para aplicações em ciências de materiais, biologia, física, química e nanotecnologia.

Limpeza ultrassônica

Os limpadores ultrassônicos, às vezes chamados erroneamente de limpadores supersônicos, são usados em frequências de 20 a 40 kHz para joias, lentes e outras peças ópticas, relógios, instrumentos odontológicos, instrumentos cirúrgicos, reguladores de mergulho e peças industriais.. Um limpador ultrassônico funciona principalmente com a energia liberada pelo colapso de milhões de bolhas microscópicas de cavitação próximas à superfície suja. As bolhas em colapso formam pequenas ondas de choque que quebram e dispersam os contaminantes na superfície do objeto.

Desintegração ultrassônica

Semelhante à limpeza ultrassônica, células biológicas, incluindo bactérias, podem ser desintegradas. O ultrassom de alta potência produz cavitação que facilita a desintegração ou reações das partículas. Isto tem uso na ciência biológica para fins analíticos ou químicos (sonicação e sonoporação) e para matar bactérias em esgotos. O ultrassom de alta potência pode desintegrar a pasta de milho e melhorar a liquefação e sacarificação para maior rendimento de etanol em usinas de moagem de milho seco.

Umidificador ultrassônico

O umidificador ultrassônico, um tipo de nebulizador (um dispositivo que cria um spray muito fino), é um tipo popular de umidificador. Ele funciona vibrando uma placa de metal em frequências ultrassônicas para nebulizar (às vezes chamada incorretamente de “atomizar”) a água. Como a água não é aquecida para evaporação, produz uma névoa fria. As ondas de pressão ultrassônica nebulizam não apenas a água, mas também os materiais contidos na água, incluindo cálcio, outros minerais, vírus, fungos, bactérias e outras impurezas. As doenças causadas por impurezas que residem no reservatório de um umidificador se enquadram no título de “febre do umidificador”.

Umidificadores ultrassônicos são frequentemente usados em aeroponia, onde geralmente são chamados de nebulizadores.

Soldagem ultrassônica

Na soldagem ultrassônica de plásticos, vibração de alta frequência (15 kHz a 40 kHz) de baixa amplitude é usada para criar calor por meio do atrito entre os materiais a serem unidos. A interface das duas partes é especialmente projetada para concentrar a energia para máxima resistência da solda.

Sonoquímica

O ultrassom potente na faixa de 20 a 100 kHz é usado em química. O ultrassom não interage diretamente com as moléculas para induzir a mudança química, pois seu comprimento de onda típico (na faixa milimétrica) é muito longo em comparação com as moléculas. Em vez disso, a energia causa cavitação que gera extremos de temperatura e pressão no líquido onde ocorre a reação. O ultrassom também quebra os sólidos e remove camadas passivantes de material inerte para fornecer uma área de superfície maior para a reação ocorrer. Ambos os efeitos tornam a reação mais rápida. Em 2008, Atul Kumar relatou a síntese de ésteres de Hantzsch e derivados de poliidroquinolina por meio de protocolo de reação multicomponente em micelas aquosas usando ultrassom.

O ultrassom é utilizado na extração, utilizando diferentes frequências.

Outros usos

O ultrassom, quando aplicado em configurações específicas, pode produzir pequenas rajadas de luz em um fenômeno exótico conhecido como sonoluminescência. Este fenômeno está sendo investigado em parte devido à possibilidade de fusão de bolhas (uma reação de fusão nuclear que se supõe ocorrer durante a sonoluminescência).

O ultrassom é utilizado na caracterização de partículas através da técnica de espectroscopia de atenuação ultrassônica ou pela observação de fenômenos eletroacústicos ou por ultrassom pulsado transcraniano.

Comunicação sem fio

O áudio pode ser propagado por ultrassom modulado.

Uma aplicação de ultrassom anteriormente popular entre os consumidores era em controles remotos de televisão para ajustar o volume e mudar de canal. Introduzido pela Zenith no final da década de 1950, o sistema usava um controle remoto portátil contendo ressonadores de haste curta atingidos por pequenos martelos e um microfone no aparelho. Filtros e detectores discriminados entre as diversas operações. As principais vantagens eram que não era necessária nenhuma bateria na caixa de controle portátil e, ao contrário das ondas de rádio, era improvável que o ultrassom afetasse os aparelhos vizinhos. O ultrassom permaneceu em uso até ser substituído por sistemas infravermelhos a partir do final da década de 1980.

Em julho de 2015, o The Economist informou que pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, conduziram estudos de ultrassom usando diafragmas de grafeno. A espessura e o baixo peso do grafeno, combinados com sua resistência, fazem dele um material eficaz para uso em comunicações ultrassônicas. Uma aplicação sugerida da tecnologia seria nas comunicações subaquáticas, onde as ondas de rádio normalmente não viajam bem.

Sinais ultrassônicos têm sido usados em "beacons de áudio" para rastreamento entre dispositivos de usuários da Internet.

Segurança

A exposição ocupacional ao ultrassom acima de 120 dB pode causar perda auditiva. A exposição superior a 155 dB pode produzir efeitos de aquecimento prejudiciais ao corpo humano, e foi calculado que exposições acima de 180 dB podem levar à morte. O Grupo Consultivo independente sobre Radiação Não-ionizante (AGNIR) do Reino Unido produziu um relatório em 2010, que foi publicado pela Agência de Proteção à Saúde do Reino Unido (HPA). Este relatório recomendou um limite de exposição para o público em geral aos níveis de pressão sonora (SPL) de ultrassom transportado pelo ar de 70 dB (a 20 kHz) e 100 dB (a 25 kHz e acima).

No ultrassom médico, existem diretrizes para evitar a ocorrência de cavitação inercial. O risco de danos por cavitação inercial é expresso pelo índice mecânico.