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Experimental observations of Scholte waves propagating in an incompressible soft solid
Indexado
WoS WOS:001051615300001
Scopus SCOPUS_ID:85167982486
DOI 10.1016/J.JSV.2023.117955
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Due to the heterogeneous structure of the soft biological tissue, such as the brain, surface waves might be important to elucidate the biomechanics of injury formation from impacts. In this context, surface waves generate a wavelength on the order of the centimeter with a typical penetration length of the same order. Therefore, investigating surface waves at depth is crucial for understanding their relationship with the physics of soft tissue injuries. Planar surface waves produce particle motion along two dimensions, the direction of propagation and the depth direction, making them more challenging to measure when compared to polarized shear waves that only produce motion in one direction. This study presents an experimental setup capable of generating Scholte wave propagating in a soft solid-liquid interface. In particular, we studied a tissue-mimicking phantom material, such as gelatin, under a layer of water. Ultrasound imaging techniques, operating at 8600 frames per second, and a one-dimensional cross-correlation algorithm were used to independently estimate the two components of the wave's particle displacement. We conducted experiments sweeping frequencies between 50 and 500 Hz for different gelatin stiffness, finding a surface wave speed of 0.86 times the shear wave speed and a penetration distance of 0.35 times the wavelength. These results agree with the theory of Scholte waves propagating in an incompressible semi-infinite elastic medium covered by an incompressible fluid.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Mechanical
Acoustics
Mechanics
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Alarcon, Hector Hombre Universidad Autónoma de Chile - Chile
2 Galaz, Belfor Antonio - Universidad de Santiago de Chile - Chile
3 Espindola, David Hombre Universidad de O`Higgins - Chile
Universidad de O’Higgins - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Dicyt-USACH
University of Santiago
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Fondo Multidisciplinario, Chile
DICYT-Usach, Chile from the University of Santiago
Fondecyt, Chile from ANID
Fondecyt Regular N

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
David Espindola acknowledges funding from the Fondecyt Regular No, Chile 1190212 from ANID and Fondo Multidisciplinario, Chile UOH-MDM2021004. Belfor Galaz acknowledges funding from DICYT-Usach, Chile 042131GD from the University of Santiago.
David Espíndola acknowledges funding from the Fondecyt Regular N, Chile 1190212 from ANID and Fondo Multidisciplinario, Chile UOH-MDM2021004 . Belfor Galaz acknowledges funding from DICYT-Usach, Chile 042131GD from the University of Santiago.

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