Med støtte fra Novo Nordisk Fonden har Skramloteket udviklet et undervisningsforløb om ultralydsteknologien.
En ultralydsdetektor er et apparat til at detektere lydbølger med frekvenser højere end 20.000 Hz. Dvs. lydbølger som ikke kan høres af det menneskelige øre. Det var den biologen Lazzaro Spallanzani, der i 1790’erne bemærkede, hvordan flagermus bruger ekkolokalisering til at manøvrere gennem luften og opdage føde. Det var dog først i 1880, da Pierre og Jacques Curie opdagede krystallers piezoelektriske egenskaber, at vi mennesker begyndte at udvikle ultralydsteknologien. I piezoelektriske materialer opstå en elektrisk spænding, hvis materialet udsættes for mekanisk stress - og omvendt vil materialet ændre facon, hvis det udsættes for spænding. Under 1. verdenskrig formåede Paul Langevin at udnytte denne egenskab. Ved hjælp af krystalmikrofoner kunne man lytte efter højfrekvente lydreflekser fra omgivelserne og derved detektere fjendens ubåde.
I Skramlotekets ultralydsdetektor bruges det syperheterodyne blandingsprincip til at detektere højfrekvente lydbølger i omgivelserne. Det kan fx være de lyde som flagermus udsender, når de skal orientere sig. De højfrekvente lyde opfanges af en mikrofon, som omdanner bølgerne til elektriske svingninger der forstærkes op. Herefter blandes det indkommende signal med frekvensbølger frembragt af ultralydsdetektorens oscillator. Differensen mellem signalet og detektorens frekvensbølgerne bliver således omsat til lydbølger, som kan opfattes af det menneskelige øre. Den oscillator, som Skramloteket anvender, genererer frekvenser mellem 30.000-90.000 Hz.
Ultralydsteknologi anvendes i dag i en lang række brancher. Fx bruger man ultralydsdetektorer i sundhedssektoren til billeddiagnostiske undersøgelser, så man kan stille en diagnose uden at skulle foretage et kirurgisk indgreb. Emnet er derfor yderst aktuelt og meget relevant for eleverne. Derudover kan ultralydsdetektoren bruges som et afsæt til at udfolde emnet i fysik/kemi, biologi, geografi, teknologi og samfundsfag. Undervisningsforløbet kan dermed styrke elevernes evner indenfor natur- og teknikområdet, således at flere vælger at arbejde med det fællesfaglige fokusområde.
I fysik/kemi kan ultralydsdetektoren bruges til at arbejde med om lydens egenskaber og almen bølgeteori. I biologi kan ultralydsdetektoren sammenlignes med det menneskelige øres opbygning. Endelig kan ultralydsdetektoren inddrages i geografiundervisningen, hvor man kan tale om demografi og hvordan ultralydsscanninger af gravide spiller ind på befolkningsudviklingen i i- og ulande.
Skramlotekets ultralydsdetektor består af en fortrykt printplade, hvorpå eleverne selv skal fastlodde forskellige elektriske komponenter. Selve loddearbejdet kræver stor koncentration og præcision at udføre, men det er Skramlotekets mangeårige erfaring at fremstillingen af et egenproduceret produkt sideløbende med teoretiske foredrag er med til at styrke elevernes kompetencer og selvtillid indenfor teknologiområdet og basal ellære. Dette gør at eleverne får et stort udbytte af undervisningen og føler et unikt ejerskab.
Skramloteket udbyder lejlighedsvis 3-dags undervisningsforløb i ultralydsteknologien for elever i folkeskolens afgangsklasser
For lærere som overvejer at inddrage forløbet i deres undervisning kan Skramloteket kontaktes ift. materialer og vejledning på skram@skramloteket.dk.
Du kan læse mere om ultralydsprojektet i vores folder.
