第四十六章 用耳朵“看”東西——蝙蝠與超聲器具

小問號 蝙蝠的種類很多。世界最大的蝙蝠是生活在印度尼西亞的果蝠，身長30多厘米，體重約900克，兩翼張開時有的竟然能達到2米。世界上最小的蝙蝠是棲居在泰國的一種蝙蝠，人們發現這種蝙蝠隻生活在兩個小洞穴裏，體長僅僅3厘米，兩翼張開也不到6厘米，體重更是小得可憐，還不到2克重呢。不論是哪一種蝙蝠，它們的看家本領就是超聲定位技術，都是用耳朵來“看”東西。想一想，它給人類的發明創造帶來了什麽重要的啟發？ 世界上有成千上萬的盲人生活在黑暗中，出門時即使拿著拐杖也極不方便，他們很羨慕蝙蝠能在黑暗中自由地飛翔，而不會碰到任何障礙物。英國利茲大學的研究人員根據對蝙蝠超聲定位係統的研究，發明了供盲人使用的“探路儀”。這種儀器外形像手電筒，由兩個部分組成：一部分發射超聲波，另一部分把周圍物體反射回來的聲音轉變成容易辨別的信號。盲人“探路儀”能夠幫助盲人在10米左右的距離裏活動。借助這種儀器，盲人能夠發現電線杆、台階、人行道邊緣、橋上的人等，不會發生危險。經過一段時間的訓練，盲人還可以用它來分辨鋪滿砂礫的小路或草地以及前進中遇到的凹坑。難怪有人說，“探路儀”是盲人的“第三隻手”。 科學家根據蝙蝠的超聲定位係統還發明了超聲眼鏡。在眼鏡的鼻梁架上裝有超聲波發射器，它在55度立體角內輻射出45到90千赫的超聲波，被障礙物反射回來的超聲信號，由上麵兩個成一定角度的傳感器接收，再變成人的耳朵能夠聽得見的聲音，從而幫助盲人辨別障礙物的方位。這種眼鏡的電源和大部分電子線路裝在一個小盒子裏，外形不過有香煙盒那麽大，非常靈巧。 嘿，蝙蝠的超聲定位術，給盲人的生活帶來了意想不到的方便！ “小檔案” 科學家把波分為三種，即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20赫以下；聲波的頻率為20赫～20千赫；超聲波的頻率則為20千赫以上。其中的次聲波和超聲波一般人耳是聽不到的，而犬、海豚以及蝙蝠等動物的耳朵可以聽到超聲波。超聲波頻率高、波長短，傳播的方向性好、穿透能力強，因此在軍事醫療及工業中有較大的用途。它的應用按功率的大小可分為功率超聲和檢測超聲。功率超聲的應用包括焊接、鑽孔、粉碎、清洗、乳化等，它們多屬於隻發射不接受的超聲設備。檢測超聲在軍事中的應用有雷達定位等。醫用超聲波可以看穿肌肉及軟組織，使得這項技術常用來掃描之用。超聲波亦可用於清潔用途，是目前清洗效果最佳的方式，一般認為這是利用了超聲在液體中的“空化作用”。在深圳可以用數百元購買超聲波清洗機。清洗機所產生的超聲波的頻率約為20～40千赫，可應用在珠寶、鏡片或其他光學儀器、牙醫用具、外科手術用具及工業零件的清潔。