SCIENZA & TECNOLOGIA 

Le applicazioni dell’eco

L’eco e la riflessione sono alla base del funzionamento di alcuni strumenti che hanno trovato importanti campi di utilizzo nella medicina e nella tecnica.
Quando si hanno determinati problemi di salute, o è in corso una gravidanza, il medico prescrive di sottoporsi a un’indagine strumentale chiamata ecografia. L’ecografo è uno strumento che permette di vedere dentro al nostro corpo utilizzando onde sonore ad alta frequenza: gli ultrasuoni. Un fascio di ultrasuoni viene inviato alla parte del corpo che si vuole esaminare, penetra attraverso la pelle e viene riflesso dagli organi interni. Le onde riflesse sono elaborate e trasformate in un’immagine, chiamata ecogramma, che mostra l’organo, o la parte del corpo interessata, per esempio un’articolazione.
Rispetto alla radiografia, che utilizza i raggi X, l’ecografia presenta diversi vantaggi, che sono alla base della sua ampia diffusione. Innanzitutto i raggi X vengono “fermati” solamente dalle ossa, mentre attraversano muscoli, legamenti, tendini ecc.; quindi possono dare informazioni solo sulla componente scheletrica dell’organismo. In secondo luogo i raggi X sono nocivi – esposizioni troppo frequenti possono provocare mutazioni – quindi vanno utilizzati con grande prudenza.
Un altro strumento che sfrutta il fenomeno dell’eco è l’ecoscandaglio o SONAR (dall’inglese Sound Navigation And Ranging), introdotto all’inizio del XX secolo: si tratta di uno strumento di navigazione usato a bordo delle navi e dei sottomarini che utilizza le onde sonore per indagare le profondità oceaniche. Questo apparecchio emette un segnale acustico in direzione delle profondità; le onde sonore viaggiano nell’acqua e quando incontrano il fondo vengono riflesse; l’eco compie lo stesso tragitto del segnale emesso e torna verso l’ecoscandaglio. Conoscendo la velocità del suono nell’acqua e il tempo impiegato dalle onde sonore per arrivare al fondo e tornare, si può calcolare la profondità. Inviando più segnali è possibile ricostruire le asperità della superficie del fondale.
Oggi esistono molti tipi di SONAR, che utilizzano per esempio le onde sonore per localizzare ostacoli e altre imbarcazioni. I più recenti sfruttano una tecnologia a segnale multiplo e ad alta risoluzione: un emettitore produce un ventaglio di onde sonore e un gruppo di ricevitori registra tutte le eco provenienti dal fondo. In questo modo è possibile ottenere rilievi del fondale marino per qualche decina di chilometri.

Scienze evviva! - volume A
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