本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
研究人员操控声波的能力促成了关键技术的发展，例如，使超声波换能器能够对人体内部进行成像（又称“超声”）。位于帕萨迪纳的加州理工学院的研究团队认为，他们已经找到了一种方法，借助一种新型声学透镜，使声波变得更加强大。加州理工学院的研究人员亚历山德罗·斯帕多尼和基娅拉·达拉伊奥在一项研究中描述了他们如何制造“声波束”，该研究发表在4月5日刊的《美国国家科学院院刊》上。
声学透镜用于聚焦声音，其方式与光学透镜聚焦光线非常相似。研究人员没有使用玻璃和镜子，而是设计了一种由21行不锈钢球体组成的声学透镜，每行有21个球体。“我们通过敲击透镜的顶部（或每行中的第一个球体）来产生声学孤波，这样我们就将压缩波发送到每个堆叠或行中，”斯帕多尼在给《大众科学》的电子邮件中写道。然后，这些波被传输到透镜另一侧的任何物体中。
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斯帕多尼表示：“这与医院的超声检查是一样的。医生将探头放在人的身体上。该探头产生的波被发送到体内并进行调制，使其能够被正确反射。” 加州理工学院在实验室中创造的紧凑型声脉冲或声波束的一个用途可能是作为辐射成像（如磁共振成像 (MRI) 扫描）的更安全替代方案。
研究人员表示，声波束也可用作外科手术的非侵入性手术刀。斯帕多尼补充说：“特别是，焦点处的组织温度可以通过高声能密度来升高，这是由紧凑的焦点体积和声波束引起的高压造成的。这种效应是称为热疗的外科手术的核心。从这个意义上说，我们的非线性声学透镜可以通过提高癌组织温度而不影响邻近健康组织来帮助治疗肿瘤。”
斯帕多尼和达拉伊奥为了研究目的创建了一个二维声学透镜，但斯帕多尼表示，可以通过堆叠球体来创建三维模型（见图）。他补充说：“最重要的是，球体行数越多，声波束的振幅（或焦点处的压力）就越高。”
可能的 3-D 透镜配置和由此产生的压力场图像由《美国国家科学院院刊》PNAS 提供