Исследователи из Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) представили новую технологию, которая позволяет бесконтактно перемещать небольшие объекты с помощью звуковых волн. Возможность манипулировать предметами, не прикасаясь к ним, важна для многих областей, например в биомедицинской инженерии.
- Источник:
- Iopscience.iop.org
В настоящее время это можно сделать при помощи оптического пинцета. Лазеры создают давление, достаточное для перемещения объекта. Но они работают только с чрезвычайно маленькими частицами. Акустический пинцет может стать более эффективным инструментом.
Ученые полагают, что прибор способен переносить различные материалы больших размеров вплоть до миллиметрового масштаба. Для акустического пинцета необходима звуковая ловушка.
Известно, что звуковыми волнами крайне сложно управлять в режиме реального времени. Но авторам нового эксперимента удалось построить полусферическую акустическую решетку, которая подняла трехмиллиметровый шарик из полистирола с отражающей поверхности. Ученые пояснили, что использовали ультразвуковые преобразователи и разделили их на блоки. Обратный фильтр способствовал воспроизведению звуков в форме акустической волны. Этот подход помог оптимизировать фазу и амплитуду каждого канала преобразователя для создания нужного акустического поля.
Авторы исследования отметили, что эта методика все же не вполне надежна, поскольку шар не всегда попадал в акустическую ловушку. В дальнейшем они собираются ее усовершенствовать.
Использованы материалы Japanese Journal of Applied Physics
