Holograme create acustic

Holograme create de sunete la Institutul Max Planck din Germania

Cercetătorii de la Institutul Max Planck din Germania au creat holograme folosind particule generate de sunete. 

Tehnologiile acustice dezvoltate recent au  mutat particulele și au creat feedback haptic în mijlocul aerului.  Complexitatea echipamentului necesar pentru a îndeplini aceste funcții necesită o tehnologie de formare a aerului care este costisitoare și dificilă. Acum, cercetătorii din Germania au creat un sistem simplu care utilizează șabloane din plastic imprimate și ultrasunete pentru a muta și manipula particule folosind holograme realizate din sunet.

Studiul a fost dezvoltat sub îndrumarea profesorului Peer Fischer de la Universitatea din Stuttgart, el este și lider al grupului de cercetare la Institutul Max Planck pentru sisteme inteligente. Fischer nu lucrează, în general, pe acustică, ci mai degrabă pe nanoroboți.

”Am căutat modalități de a muta un număr mare de microparticule simultan, astfel încât sa le putem asambla in structuri mai mari, mai complexe”, a spus profesorul Fischer.

Pentru a modifica și controla structura tridimensională a undelor acustice, cercetătorii se bazează, de obicei, pe un traductor de faze, cum ar fi cel folosit în sistemul de feedback haptic cu ultrasunete din cadrul Universității Bristol. Un astfel de dispozitiv constă într-o matrice de traductoare acustice care emite individual sunete cu întârzieri de fază pentru a crea o „imagine” sonică. Complexitatea și cheltuiala electronicii care comandă toate aceste traductoare este un factor limitator pentru ușurința integrării unor astfel de sisteme, iar dimensiunea fizică a fiecărui traductor limitează de asemenea gradul de detaliu fin care poate fi împărțit pe imaginea sonică.

Folosind șabloane de plastic create de o imprimantă 3D, cercetătorii își pot controla fin hologramele sonore. Acestea fac acest lucru scanând o anumită formă sau model pe un computer și reproducându-l ca un șablon 3D. Atunci când sunetul ultrasonic este reflectat de șablon, acesta produce unde de presiune acustică în forma elementului tipărit. Atunci când aceste valuri de presiune se deplasează printr-un lichid cu microparticule suspendate în el, particulele se aliniază ca o reflectare a formei transmise. Cercetătorii au demonstrat acest lucru prin recrearea tabloului lui Pablo Picasso „Porumbelul păcii”.

„În timp ce tehnologia noastră nu modifică dinamic structura tridimensională a câmpului sonor, poate totuși provoca o mișcare dinamică”, a spus Fischer. „Suntem surprinși că nimeni nu a venit cu această idee înainte.”

„Astfel de metode fără contact pentru a muta particulele folosind sunetul ar putea fi interesante ca un transportor de materiale pentru ingineria proceselor”, a adăugat Kai Melde, un doctorat din echipă.

Cercetătorii cred ca hologramele lor acustice sunt mai mult decât o alta modalitate de a manipula particulele în experimentele nanomaterialelor; hologramele ar putea fi de asemenea utilizate cu ultrasunete în tehnologiile medicale sau în testarea materialelor.

Rezultatele acestei cercetări au fost publicate în revista Nature.

Sursa: Institutul Max Planck