Objekty levitují pomocí zvuku. Dokázali to vědci v Japonsku

 Technologie 
10. srpna 2021 08:20 / Mirka Malá
  0   0
📷
1 fotografie v galerii
Akustické pole umožňuje hýbat předměty (ilustrační foto) Depositphotos
Na světě je nová metoda levitace a manipulace s malými objekty pomocí zvukových vln. A měl by to rovněž být i milník pro tuto zajímavou technologii.

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.

Reklama

Mohlo by vás zajímat

Celebrity

Sandra Nováková popsala hádky s partnerem. Živěji, než byste čekali

Styl

Památka zesnulých nebo Halloween? Jak se slaví svátek mrtvých napříč světem

Tech

Auta sbírají o svých uživatelích spoustu dat. Některé státy na to už reagují

Zavřít reklamu