Zie jij door de bomen het bos nog bij al die nieuwe apparatuur voor huidverbetering of afslanken? Wel eens gehoord van radiofrequent techniek, ultrasoon-apparatuur,  RF-techniek, het werken met radiogolven of geluidsgolven? Als je een apparaat wil kopen voor je schoonheidssalon moet je eigenlijk goed weten wat je precies koopt. En daar heb je best veel technische kennis voor nodig. Van een aantal begrippen moet je zelfs precies weten waar je het over hebt. In principe zijn de radiofrequent techniek en de ultrasoon techniek twee verschillende technieken, alhoewel er wel wat overloop toepassingen zijn. Willem Bos legt je een aantal begrippen uit die je eigenlijk zou moeten snappen voordat je een apparaat aanschaft

Elektromagnetische golven

Elektromagnetische golven bestaan uit een wisselend elektrisch- en een magnetisch veld, die onderling in een vaste sterkteverhouding tot elkaar staan. Het is een vorm van energie, die bestaat uit een trilling. Het aantal trillingen per seconde noemen we de frequentie en wordt uitgedrukt in Hertz (Hz). Het bekendst is natuurlijk de stroom uit het stopcontact, waarvan onze huishoudelijke apparaten en de verlichting in ons huis gebruik maken. Die stroom trilt in een ritme van 50 trillingen per seconde, dus met een frequentie van 50 Hz. Bij 1000 trillingen per seconde drukken we de frequentie niet meer uit in Hertz (Hz) maar in kilohertz (kHz), bij 1 miljoen trillingen per seconde spreken we over 1 Megahertz (MHz), bij een miljard trillingen per seconde over 1 Gigahertz (GHz) en zo kunnen we maar doorgaan, tot in de Terahertzen (THz) en verder toe. 

Frequentie en golflengte

Nu is het niet altijd handig om in frequentie te rekenen. Het aardige is, dat we de frequentie, dus het aantal trillingen per seconde, ook kunnen omrekenen naar golflengte. Het handigst om golflengte voor te stellen is, dat je een steen in een vijver gooit. Is dat een grote steen, dan krijgt je flinke cirkelvormige golven rond de plaats waar de steen het water raakt. Wanneer je dat probeert zul je zien, dat bij zo´n grote steen de afstand tussen de golven ook groot is. De golflengte is de afstand tussen de toppen van de golven. Die zijn bij een grote steen groot. De frequentie (hoeveel golven per tijdseenheid) is laag, de golflengte dus groot. Gooi je echter een klein steentje, dan krijg je veel kleinere golfjes, maar de afstand tussen die kringen is ook veel kleiner. De golflengte is dan klein en de frequentie hoog. Bij elektromagnetische golven werkt dat net zo. 

Laagfrequent of hoogfrequent

De frequenties met een bepaald gedrag worden onderverdeeld in frequentie banden. De grenzen zijn overigens niet scherp, maar vloeiend. Van 3 kHz tot 30 kHz noemt  men VLF, oftewel Very Low Frequent. Van 30 kHz tot 300 kHz wordt LF (Low Frequent) genoemd, van 300 kHz tot 3 MHz Medium Frequent (MF). Vanaf 3 MHz spreken we van hoogfrequent. Radiofrequent is de Engelstalige naam voor wat in het Nederlands hoogfrequent heet. 

Het electromagnetisch spectrum

De mens heeft geen organen die elektromagnetische golven rechtstreeks kunnen waarnemen, met één uitzondering: onze ogen. Het zijn electromagnetische golven die onze ogen opvangen en wij nemen dat waar als licht. Het frequentiegebied van de golven die we waarnemen als licht, beslaat slechts een fractie van het elektromagnetisch spectrum. Overigens gebruiken we voor licht niet de frequentie (TeraHertzen), maar alleen de golflengte als maatstaf.

Het zijn die golven die onze ogen opvangen en samenbundelen tot één beeld. Dat licht dat we opvangen met onze eigen ogen, beslaat slechts een fractie van het elektromagnetische spectrum.

Zichtbaar licht en niet zichtbaar licht

Golven met een golflengte tussen 400 nanometer en 700 nanometer (een nanometer is een 1 miljoenste deel van een millimeter) kunnen we zien als zichtbaarlicht, waarbij de golflengte bepaalt, welke kleur we zien.  Groen licht heeft een golflengte van rond de 500 nanometer (nm) en fel rood zo rond de 650 nm. 

Radiogolven

Bij electromagnetische golven denken we al snel dat ze, net zoals bij electriciteit, door draden gaan. Dat is natuurlijk ook zo, maar ze kunnen óók nog iets anders! Ze kunnen zich ook door de lucht verplaatsen. Daarvoor moeten dan wel bepaalde voorzieningen worden getroffen, zoals antennes die de golven uitzenden of opvangen. De bekendste en oudste toepassing van deze elektromagnetische golven is de radio. De antenne bij de zender zendt de golven uit en thuis kun je ze ontvangen en weer hoorbaar maken. Inmiddels zijn daar vele toepassingen bijgekomen: televisie, het mobieltje, draadloze toetsenborden en muizen van je computer, de magnetron, draadloos internet via Wifi en nog veel meer. Behalve bovengenoemde toepassingen van radiogolven door de lucht, kunnen radiogolven zich ook door andere stoffen verplaatsen, zoals bijvoorbeeld de huid. Maar dan hebben we het over een totaal andere toepassing. 

Geluidsgolven

Geluidsgolven zijn geen elektromagnetische golven, maar mechanische trillingen. Die kunnen bijvoorbeeld lucht in trilling brengen. Het eenvoudigst is dat te begrijpen door een luidspreker van je HiFi als voorbeeld te nemen. De luidspreker zelf bestaat uit een papieren trechter (conus) die in het ritme van de muziek of spraak heen en weer trilt. Die trillende conus brengt ook  de lucht in trilling. Er ontstaan golven met verhoogde luchtdruk (als de conus naar voren beweegt) en verlaagde luchtdruk (als de conus naar  achteren beweegt). Daarop reageert ons oor en neemt dat waar als geluid. Net als bij de elektromagnetische golven hebben de geluidsgolven een bepaalde frequentie (aantal trillingen per seconde). 

Hoorbaar gebied

Onze oren maken trillingen hoorbaar vanaf ongeveer 16 Hertz, de laagste toon die de grootste baspijp van een kerkorgel opwekt. De hoogste frequentie die mensen kunnen horen hangt af van de leeftijd. Heel jonge mensen horen tot ca 20.000 Hz (20 kHz) maar naarmate men ouder wordt neemt dat af tot 15 kHz of soms nog wel minder. Over het algemeen noemt men het gebied tussen 20 Hz en 20 kHz het hoorbare gebied. Ook hier zijn de grenzen dus niet scherp. 

Infrageluid

Naast onze oren beschikt onze huid ook over sensoren om trillingen waar te kunnen nemen. Leg je hand maar eens op een auto met draaiende motor. Dan voel je de mechanische trillingen. Trillingen die we niet meer met onze oren waarnemen (dus lager dan 16 Hz) maar met andere organen, noemen we infrageluid. Dat loopt van zeer langzame drukveranderingen bij naderend onweer tot het voelen in je maag van onhoorbare diepe bastonen in een discotheek. Zeker tonen met een frequentie van een paar Hertz (3-6 Hz) kunnen soms onrustige gevoelens  veroorzaken. Die hoor je niet, maar neem je wel waar

Ultrasoon

Trillingen met een frequentie hoger dan 20 kHz noemen we ultrasoon. Wij mensen kunnen die niet meer horen, maar veel dieren wel. Het bekendst is het hondenfluitje. Dat geeft een zo hoge toon, dat mensen dat niet horen, maar honden wel. Ook muizen communiceren met voor ons onhoorbaar ultrageluid. Bekend is ook de vleermuis, die zelf ultrasone geluidspulsjes produceert en ook in absolute duisternis kan navigeren aan de hand van de teruggekaatste ultrasone geluidspulsjes. 

Ultrasoon technologie op de huid 

Tot nu toe hebben we het alleen over mechanische trillingen, die de lucht in trilling brengen. Natuurlijk kunnen we ook andere stoffen in trilling brengen. Stel je voor dat we een luidsprekertje op de huid houden. Het bekendste voorbeeld is hiervan de echografie, die men bijvoorbeeld maakt van je hart of – wanneer je zwanger bent – van je ongeboren baby. Het luidsprekertje (we noemen dat dan een ultrasone transducer) die in de behandelkop zit, zendt ultrasone geluidspulsjes uit en uit het teruggekaatste geluid wordt het beeld gereconstrueerd. We zijn technisch in staat, ultrasoon met zeer hoge frequentie (aantal trillingen per seconde) op te wekken.   Tot wel meer dan 1 GHz (1 miljard trillingen per seconde toe) Maar de praktische toepassingen daarvan zijn beperkt. 

Conclusie

Belangrijk is, dat de indeling voor hoogfrequent (radiofrequent) wezenlijk anders is dan de indeling voor ultrageluid of medische toepassingen. Sommigen zullen zich nog wel de spiercontractie apparaten volgens Dr. Nemec herinneren, waarbij een stroompje van 6000 Hz al middenfrequent (MF) stroom werd genoemd. Geen wonder dat schoonheidsspecialisten dat allemaal verwarrend vonden en vinden!

©Willem Bos