O mundo está cheio de sons que não podemos ouvir. Fora do alcance da audição humana — limitado entre 20 Hz e 20.000 Hz — existe um ambiente acústico rico ocupado por animais e também aproveitado pela tecnologia moderna para fins extraordinários. Este é o mundo do ultra-som.
O ultra-som é um som com frequência acima de 20.000 hertz (20 kHz). Embora os ouvidos humanos não possam captá-lo, muitos animais podem produzi-lo e ouvi-lo, usando-o como ferramenta para navegação, caça e comunicação. O exemplo mais conhecido são os morcegos.
Os morcegos usam um sistema chamado ecolocalização para navegar na escuridão total e caçar presas. Eles emitem sons ultra-som de alta frequência (entre 20.000 e 200.000 Hz) através da boca ou nariz. Esses sons se propagam pelo ar, batem nos objetos ao redor e retornam aos ouvidos dos morcegos. Analisando o tempo que o eco leva para voltar, a intensidade do eco e as mudanças de frequência causadas pelo Efeito Doppler, o cérebro do morcego pode construir um mapa tridimensional detalhado do seu ambiente — incluindo localização, tamanho e direção do movimento de insetos tão pequenos quanto bolinhas de gude.
Baleias e botos também usam a ecolocalização na água, produzindo cliques ultra-som cuja frequência pode atingir 150.000 Hz. O sistema de ecolocalização dos golfinhos é tão avançado que eles conseguem distinguir o tamanho, forma e até a composição de objetos com precisão impressionante. Pesquisas mostraram que os golfinhos podem detectar objetos escondidos na areia marinha ou distinguir objetos diferentes mesmo quando estão escondidos atrás de barreiras.
Na área médica, a tecnologia de ultra-som ou ultrassonografia tornou-se uma das ferramentas diagnósticas mais valiosas e amplamente utilizadas. Os aparelhos de ultrassom médicos usam frequências entre 2 a 18 MHz — muito mais altas do que os morcegos. O transdutor (sonda) envia pulsos de som para dentro do corpo. Esse som se propaga através dos tecidos do corpo e é refletido de maneira diferente dependendo da densidade dos tecidos. O computador analisa essas reflexões e cria imagens bidimensionais ou tridimensionais das estruturas internas do corpo.
O ultrassom médico é uma ferramenta extremamente útil porque é seguro (não usa radiação ionizante como raios X), portátil, relativamente barato e pode mostrar imagens em tempo real. É amplamente usado no pré-natal para monitorar o desenvolvimento do feto, na cardiologia para examinar o coração (ecocardiograma), na gastroenterologia para examinar o fígado, pâncreas e vesícula biliar, e em muitas situações de emergência para avaliar lesões internas rapidamente.
Além da medicina, o ultra-som também é usado na indústria para testes não destrutivos — detectar rachaduras ou defeitos ocultos em metais, plásticos e outros materiais sem precisar cortar ou danificar o objeto testado. Dispositivos de limpeza por ultra-som usam bolhas de cavitação geradas pelo ultra-som para limpar objetos delicados como joias e instrumentos cirúrgicos. Apoiadores do ultra-som na área de terapia sonográfica são usados para aquecer tecidos profundos para aliviar a dor e acelerar a cura.
Estudos recentes também revelaram que muitos outros animais que não imaginávamos usam o ultra-som — incluindo algumas espécies de sapos, ratos e até gatos que emitem sons ultra-sônicos enquanto brincam. Esse universo acústico inaudível não é nada menos do que uma dimensão oculta do nosso mundo.