Objekty levitují pomocí zvuku. Dokázali to vědci v Japonsku
Na metodu přišli japonští inženýři, kteří doufají, že jim pomůže odemknout plný potenciál manipulace s fyzickými objekty pomocí zvuku.
Levitace je užitečná v průmyslu
Nejde jen o nějakou technologickou senzaci. Biomedicínské inženýrství, nanotechnologie a vývoj léčiv jsou totiž jen některé z oblastí, ve kterých je manipulace s objekty bez dotyku s nimi skutečně užitečná. A také se již používá prostřednictvím technologie zvané optická pinzeta, která pomocí laserů generuje dostatečný radiační tlak k levitaci a pohybu extrémně malých částic.
Nová akustická pinzeta, která k pohybu částic používá tlak generovaný zvukovými vlnami, má potenciál být ještě výkonnějším nástrojem. Mohly by být použity k manipulaci s širší škálou materiálů a při větších velikostech.
Klíčem je akustické pole
Navzdory tomu, že byly poprvé objeveny už v 80. letech minulého století, existují stále velká omezení, která brání akustickým pinzetám v široké praktické aplikaci. Ale inženýři Shota Kondo a Kan Okubo z Tokijské metropolitní univerzity přišli na to, jak vytvořit hemisférické akustické pole, které dokáže zvednout třímilimetrovou polystyrenovou kouli z reflexního povrchu.
"Navrhli jsme vícekanálové pole polokulovitých ultrazvukových snímačů pro bezkontaktní snímání na tuhém pódiu s odrazem,“ napsali vědci. "Fáze a amplituda každého kanálu jsou optimalizovány pomocí metody reprodukce zvuku. Tím se vytváří akustická past pouze v požadované poloze a snímání může být realizováno na tuhém pódiu. Podle našich nejlepších znalostí je to první studie s cílem prokázat bezkontaktní vyzvednutí pomocí tohoto přístupu.“
Jejich technologie se spoléhá na rozdělení řady snímačů do bloků. Použit je také inverzní filtr k reprodukci zvuků na základě akustického průběhu. To pomáhá optimalizovat fázi a amplitudu každého kanálu převodníku tak, aby vytvářelo požadované akustické pole. Trojrozměrné simulace ukázaly, jak a kde se generovalo pole. Toto pole lze také přesouvat. Pomocí tohoto pole byli vědci schopni zachytit polystyren ze zrcadlového povrchu, zatím ale jejich technologie není stoprocentně spolehlivá.
Jejich práce nicméně i tak představuje krok vpřed, protože bezkontaktní snímání z reflexního povrchu nebylo ještě nikdy provedeno. Dále čtěte: Izraelská technologie má být schopná na Měsíci vyrábět kyslík.
Zdroj info: IopScience.
