Forscher nutzen Schall, um bis zu 25 winzige Objekte gleichzeitig schweben zu lassen

Holographische akustische Pinzette | Papier

Forscher waren Verwendung von Schallwellen, um winzige Objekte schweben zu lassen seit einiger Zeit. Doch ein neues Projekt von Wissenschaftlern der britischen University of Bristol und der spanischen Universidad Publica De Navarra bringt die Dinge auf die nächste Ebene. Sie haben sogenannte „akustische Pinzetten“ entwickelt, bei denen mehrere Objekte gleichzeitig schweben, diese aber einzeln gesteuert werden. Dies könnte für alles verwendet werden, von der Erstellung einer einfachen dreidimensionalen „Pixel“-Anzeige in der Luft bis hin zu Es ist denkbar, innere Verletzungen zu nähen, ohne dass ein Chirurg den Patienten körperlich berühren muss Frage. Es klingt nach Science-Fiction, aber die Demonstration der Forscher ist verdammt überzeugend.

„Wir haben mithilfe der durch Schall ausgeübten Kräfte mehrere Partikel in der Luft eingefangen.“ Dr. Asier Marzo, von der Abteilung für Maschinenbau in Bristol, sagte gegenüber Digital Trends. „Was noch wichtiger ist: Das erzeugte akustische Feld kann erstmals verschiedene Partikel gleichzeitig und unabhängig voneinander manipulieren. Dies war dank eines maßgeschneiderten Soundmodulators möglich: einem Array mit vielen winzigen Lautsprechern, in unserem Fall 256. Ein weiteres Schlüsselelement, um dies zu erreichen, war die Verwendung eines optimierten Algorithmus, der reale Berechnungen durchführen kann Zeit, die jeder Lautsprecher aussenden sollte, um ein Feld zu erzeugen, das die Partikel am Ziel einfängt Position."

Wie im Video oben in diesem Artikel zu sehen ist, gibt es eine Reihe interessanter Anwendungsfälle für die Technologie, wie z Partikel in einer festen Formation in der Luft anordnen oder mehrere Partikel mit Fäden verbinden, um Aktionen wie auszuführen Nähen. Die Idee, Levitation beispielsweise zur Kontrolle von Partikeln im Körper eines Patienten zu nutzen, scheint naheliegend weit hergeholt, aber Marzo weist darauf hin, dass es tatsächlich einfacher sein könnte als das Schweben Partikel in der Luft. Denn Schall breitet sich durch unseren Körper, der einen hohen Wasseranteil enthält, besser aus als durch die Luft.

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Derzeit kann das Team nur bis zu 25 Partikel gleichzeitig bewegen. Marzo stellte jedoch fest, dass es mit besserer Hardware – nämlich einem überlegenen Klangmodulator – möglich sein sollte, Hunderte von schwebenden Partikeln gleichzeitig zu manipulieren. Dies würde ihnen einen Schwarm schwebender Partikel zum Spielen geben.

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Ein Artikel mit dem Titel „Holographic Acoustic Tweezers“ beschrieb die Arbeit kürzlich in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.

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