Научная группа из Токийского столичного университета продемонстрировала новую технологию, благодаря которой можно перемещать пока малые предметы за счет использования звуковых волн.
Новый метод и в чем его суть
Японские инженеры решили применить так называемый полусферический массив ультразвуковых преобразователей, с помощью которых были созданы трехмерные акустические поля, оные не только удерживали, но также и осуществляли подъем маленького полистиролового шара с ровной площадки.
Этот подход во многом схож с лазерной ловушкой, вот только акустический вариант можно приспособить к гораздо более широкому спектру частиц и материалов.
Для справки. Ученые уже на протяжении нескольких лет активно применяют световые потоки для перемещения миниатюрных объектов. И по факту часть Нобелевской премии, которая вручена А. Эшкину, как раз выдана за достижения в области создания оптического пинцета, устройства, которое способно транспортировать частицы за счет применения лазерного света.
Ученые решили дальше развивать данную технологию, и спустя некоторое время японские инженеры продемонстрировали акустическую ловушку (альтернативную технологию), где применяется звук. Так как их допустимо использовать в более широком диапазоне объектов и материалов.
В ходе экспериментов в лаборатории ученым удалось успешно манипулировать частицами размером в миллиметр.
Несмотря на явный успех, ученые подчеркивают, что перед ними стоял большой спектр технических проблем. Так в частности ученым было довольно проблематично управлять большим массивом ультразвуковых преобразователей в режиме реального времени и создавать звуковые поля для транспортировки объектов, которые расположены достаточно удаленно от преобразователей, а также возле поверхностей, которые отлично отражают звуковые волны.
Так в ходе многочисленных экспериментов токийским ученым удалось создать совершенно уникальный подход к транспортировке частиц.
Для этого ученым пришлось разбить массив на отдельные легко контролируемые блоки и применить инверсивный фильтр, благодаря которому удалось найти оптимальную амплитуду и фазу для контроля и, таким образом, сформировать единую ловушку на определенном расстоянии от самих преобразователей.
Безусловно, технология еще очень далека от какого-либо коммерческого использования, но сама возможность управления предметами за счет использования звуковых волн кажется довольно перспективной и может найти применение в самых разных сферах промышленности.
Ну а если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!