Forskare använder ljud för att sväva upp till 25 små föremål samtidigt

Holografisk akustisk pincett | Papper

Forskare har varit använda ljudvågor för att sväva små föremål ett tag nu. Men ett nytt projekt från forskare vid Storbritanniens University of Bristol och Spaniens Universidad Publica De Navarra tar saker till nästa nivå. De har skapat vad de refererar till som "akustisk pincett", som innebär att sväva flera föremål samtidigt, men kontrollera dem individuellt. Detta kan användas för allt från att skapa en enkel tredimensionell "pixel"-skärm i luften till tänkbart sy inre skador utan att en kirurg behöver röra patienten fysiskt fråga. Det låter som science fiction, men en demonstration av forskarna är ganska övertygande.

"Vi har fångat flera partiklar i luften med hjälp av krafter som utövas av ljud," Dr Asier Marzo, från Bristols avdelning för maskinteknik, berättade för Digital Trends. "Det som är viktigare är att för första gången kan det genererade akustiska fältet manipulera olika partiklar samtidigt och oberoende av varandra. Detta var möjligt tack vare en skräddarsydd ljudmodulator: en uppsättning med massor av små högtalare, 256 i vårt fall. Ett annat nyckelelement för att uppnå detta var användningen av en optimerad algoritm som kan beräkna i verkligheten tid vad varje högtalare ska avge för att generera ett fält som fångar partiklarna vid målet placera."

Som kan ses i videon överst i den här artikeln finns det en rad spännande användningsfall för tekniken, som t.ex. sätta ihop partiklar i en uppsättning formation i luften eller koppla ihop flera partiklar med trådar för att utföra åtgärder som söm. Idén att använda levitation för att till exempel kontrollera partiklar inuti en patients kropp verkar långsökt, men Marzo påpekar att det faktiskt kan vara enklare än att sväva partiklar i luften. Det beror på att ljud färdas bättre genom våra kroppar, som innehåller en hög andel vatten, än det gör genom luft.

Relaterad

  • Flygande medicin: UPS använder drönare för leveranser till CVS-kunder för första gången
  • Forskare upptäcker ett sätt att göra 3D-utskrift 100 gånger snabbare med hjälp av ljus
  • SpaceX rustar upp för att skjuta upp en begagnad Falcon 9-raketbooster för en tredje gång

För närvarande kan teamet bara flytta upp till 25 partiklar samtidigt. Marzo noterade dock att med bättre hårdvara - nämligen en överlägsen ljudmodulator - borde det vara möjligt att manipulera hundratals flytande partiklar samtidigt. Detta skulle ge dem en svärm av svävande partiklar att leka med.

Rekommenderade videor

Ett papper som beskrev arbetet, med titeln "Holographic Acoustic Pincet", var nyligen publicerad i tidskriften PNAS.

Redaktörens rekommendationer

  • Forskare kommer på en metod för att rensa upp rymdskräp med hjälp av magneter
  • Forskare använder A.I. att göra leende husdjursbilder - och det är lika läskigt som det låter
  • Små FlyCroTug drönare kan öppna dörrar och dra föremål 40 gånger deras vikt
  • Forskning visar att ljudet av fåglar som kvittrar kan användas för att hacka Alexa

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.